Биосовместимые и биодеградируемые раневые покрытия на основе полисахаридов из морских водорослей (обзор литературы)
https://doi.org/10.24884/0042-4625-2020-179-4-109-115
Аннотация
В обзоре дана характеристика современных биосовместимых и биодеградируемых раневых покрытий на основе полисахаридов из морских водорослей (каррагинанов красных водорослей, фукоиданов и альгинатов бурых водорослей, ульванов зеленых водорослей) и отмечены ключевые физико-химические и биологические свойства, имеющие значение для конструирования раневых покрытий. Представлены сведения о различных типах раневых покрытий и проанализированы результаты экспериментальных и клинических испытаний покрытий при лечении ран различного генеза. Особое внимание уделено гидрогелевым покрытиям, поскольку гидрогели соответствуют основным требованиям идеального раневого покрытия, а многие полисахариды морского происхождения способны формировать гидрогели.
Ключевые слова
Об авторах
Т. А. Кузнецова
http://www.researcherid.com/rid/I-8399-2018
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова
Россия
Конфликт интересов:
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова
Россия
Кузнецова Татьяна Алексеевна - доктор медицинских наук, главный научный сотрудник лаборатории иммунологии.
Владивосток
Конфликт интересов:
Авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов
Н. Н. Беседнова
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?origin=resultslist&authorId=7006805123&zone
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова
Россия
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова
Россия
Беседнова Наталия Николаевна - доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, главный научный сотрудник лаборатории иммунологии.
ВладивостокКонфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов
В. Ва. Усов
https://publons.com/researcher/2361597/viktor-usov/
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Дальневосточный федеральный университет» Министерства науки и высшего образования Российской Федерации
Россия
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Дальневосточный федеральный университет» Министерства науки и высшего образования Российской Федерации
Россия
Усов Виктор Васильевич - доктор медицинских наук, профессор Школы биомедицины.
ВладивостокКонфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов
Б. Г. Андрюков
https://publons.com/researcher/1922458/boris-andryukov/
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова
Россия
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова
Россия
Андрюков Борис Георгиевич - доктор медицинских наук, заведующий лабораторией молекулярной эпидемиологии и микробиологии.
ВладивостокКонфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов
Список литературы
1. Андреев Д. Ю., Парамонов Д. А., Мухтарова А. М. Современные раневые покрытия. Ч. 1. // Вестн. хир. им. И. И. Грекова. 2009. Т. 168, № 3. С. 98-102.
2. Шаблин Д. В., Павленко С. Г., Евглевский А. А. и др. Современные раневые покрытия в местном лечении ран различного генеза // Фундам. исслед. 2013. № 12. С. 361-366.
3. Mayet N., Choonara Y. E., Kumar P et al. A comprehensive review of advanced biopolymeric wound healing systems // J. Pharm. Sci. 2014. Vol. 103. P. 2211-2230. Doi: 10.1002/jps.24068.
4. Boateng J., Catanzano O. Advanced therapeutic dressings for effective wound healing - A Review // J. Pharm. Sci. 2015. Vol. 104. Р 3653-3680. Doi: 10.1002/jps.24610.
5. Винник Ю. С., Маркелова Н. М., Шишацкая Е. И. и др. К вопросу о выборе раневых покрытий в лечении гнойных ран // Фундам. исслед. 2015. № 1-5. С. 1061-1064.
6. Negut I., Grumezescu V., Grumezescu M. A. Treatment Strategies for Infected Wounds // Molecules. 2018. Vol. 23, № 9. Р 2392. Doi: 10.3390/molecules23092392.
7. Goossens A., Cleenewerck M.-B. New wound dressings : classification, tolerance // Eur. J. Dermatol. 2010. Vol. 20, № 1. P. 24-26.
8. Das S., Baker A. B. Biomaterials and Nanotherapeutics for Enhancing Skin Wound Healing // Front. Bioeng. Biotechnol. 2016. Vol. 4. Р 82. Doi: 10.3389/fbioe.2016.00082.
9. Salcido R. The Cicatrix : The Functional Stage of Wound Healing // Advances in Skin & Wound Care. 2018. Vol. 31, Issue 1. Р 581.
10. Sharma A., Zakka L. R., Mihm M. C. Jr. Anatomy of the human skin and wound healing. In: Yarmush M. L., Golberg A., eds. Bioengineering in Wound Healing : A Systems Approach. Toh Tuck Link. Singapore : World Scientific, 2017.
11. Кузин М. И., Костюченок Б. М. Раны и раневая инфекция. Руководство для врачей. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Медицина, 1990. 592 с.
12. Plant-Derived Biomaterials : A Review of 3D Bioprinting and Biomedical Applications / T. H. Jovic, G. Kungwengwe, A. C. Mills, I. S. Whitaker // Front. Mech. Eng. 2019. Vol. 5. Р 19. Doi: 10.3389/fmech.2019.00019.
13. Mayet N., Choonara Y. E., Kumar P. et al. A comprehensive review of advanced biopolymeric wound healing systems // J. Pharm. Sci. 2014. Vol. 103. Р 2211-2230. Doi: 10.1002/jps.24068.
14. Bakarich S. E., Balding P, Gorkin R. et al. Printed ionic-covalent entanglement hydrogels from carrageenan and an epoxy amine // RSC Adv. 2014. Vol. 4 (72). Р 38088-38092. Doi: 10.1039/C4RA07109C.
15. Varghese J. S., Chellappa N., Fathima N. N. Gelatin-carrageenan hydrogels : Role of pore size distribution on drug delivery process // Colloids. Surf. B Biointerfaces. 2014. Vol. 113. Р 346-351. Doi: 10.1016/j.col-surfb.2013.08.049.
16. Zhang L., Ma Y., Pan X. et al. A composite hydrogel of chitosan/heparin/ poly (у-glutamic acid) loaded with superoxide dismutase for wound healing // Carbohydr. Polym. 2018. Vol. 180. Р 168-174.
17. Venkatesan J., Bhatnagar I., Kim S.-K. Chitosan-alginate biocomposite containing fucoidan for bone tissue engineering // Mar. Drugs. 2014. Vol. 12. Р 300-316. Doi: 10.3390/md12010300.
18. Lowe B., Venkatesan J., Anil S. et al. Preparation and characterization of chitosan-natural nano hydroxyapatite-fucoidan nanocomposites for bone tissue engineering // Int. J. Biol. Macromol. 2016. Vol. 93. Р 1479-1487. Doi: 10.1016/j.ijbiomac.2016.02.054.
19. Liu Y., Sui Y., Liu C. et al. A physically crosslinked polydopamine/nano-cellulose hydrogel as potential versatile vehicles for drug delivery and wound healing // Carbohydr. Polym. 2018. Vol. 188. Р 27-36.
20. Lokhande G., Carrow J. K., Thakur T. et al. Nanoengineered injectable hydrogels for wound healing application // Acta Biomaterialia. 2018. Vol. 70. Р 35-47.
21. Pawar H. V., Tetteh J., Boateng J. S. Preparation, optimisation and characterisation of novel wound healing film dressings loaded with streptomycin and diclofenac // Colloids. Surf. B Biointerfaces. 2013. Vol. 102. Р 102-110. Doi: 10.1016/j.colsurfb.2012.08.014.
22. Ермак И. М., Бянкина А. О., Соколова Е. В. Структурные особенности и биологическая активность каррагинанов - сульфатирован-ных полисахаридов красных водорослей дальневосточных морей России // Вестн. ДВО РАН. 2014. № 1. С. 80-92.
23. Dolores T. M., Florez-Fernandez N., Dominguez H. Integral Utilization of Red Seaweed for Bioactive Production // Mar. Drugs. 2019. Vol. 17 (6). Р 314. Doi: 10.3390/md17060314.
24. Carrageenan based hydrogels for drug delivery, tissue engineering and wound healing / R. Yegappan, V. Selvaprithiviraj, S. Amirthalingam, R. Jayakumar // Carbohydr. Polym. 2018. Vol. 198. Р 385-400. Doi: 10.1016/J.CARBP0L.2018.06.086.
25. Shen Y.-R., Kuo M.-I. Effects of different carrageenan types on the rheological and water-holding properties of tofu // LWT Food Science and Technology. 2017. Vol. 78. P. 122-128.
26. Varghese J. S., Chellappa N., Fathima N. N. Gelatin-carrageenan hydrogels : Role of pore size distribution on drug delivery process // Colloids Surf. B Biointerfaces. 2014. Vol. 113. Р 346-351. Doi: 10.1016/j.col-surfb.2013.08.049.
27. Li J., Yang B., Qian Y. et al. Iota-carrageenan/chitosan/gelatin scaffold for the osteogenic differentiation of adipose-derived MSCs in vitro // J. Biomed. Mater. Res. Part B Appl. Biomater. 2015. Vol. 103. Р 14981510. Doi: 10.1002/jbm.b.33339.
28. Chenxi L., Chunyan L., Zheshuo L. et al. Enhancement in bioavailability of ketorolac tromethamine via intranasal in situ hydrogel based on polox-amer 407 and carrageenan // Int. J. Pharm. 2014. Vol. 474. Р 123-133.
29. Advanced bioinks for 3D printing: a materials science perspective / D. Chimene, K. Lennox, R. R. Kaunas, A. K. Gaharwar // Ann. Biomed. Eng. 2016. Vol. 44. Р 2090-2102. Doi: 10.1007/s10439-016-1638-y.
30. Wilson S. A., Cross L. M., Peak C. W., Gaharwar A. K. Shear-thinning and thermo-reversible nanoengineered inks for 3D bioprinting // ACS Appl. Mater. Interfaces 2017. Vol. 9. Р 43449-43458. Doi: 10.1021/acsami.7b13602.
31. Boateng J. S., Pawar H. V., Tetteh J. Polyox and carrageenan based composite film dressing containing anti-microbial and anti-inflammatory drugs for effective wound healing // Int. J. Pharm. 2013. Vol. 441. Р 181-191. Doi: 10.1016/j.ijpharm.2012.11.045.
32. Menshova R. V., Shevchenko N. M., Imbs T. I. et al. Fucoidans from brown alga Fucus evanescens : structure and biological activity // Front. Mar. Sci. 2016. Vol. 3. P. 1-9. Doi: 10.3389/fmars.2016.00129.
33. Pomin V. H. Marine non-glycosaminoglycan sulfated glycans as potential pharmaceuticals // Pharmaceuticals. 2015. Vol. 8. P. 848-864.
34. Cunha L., Grenha A. Sulfated Seaweed Polysaccharides as Multifunctional Materials in Drug Delivery Applications // Mar. Drugs. 2016. Vol. 14 (3). Р 42. Doi: 10.3390/md14030042.
35. Marinval N., Saboural P., Haddad O. et al. Identification of a pro-angiogenic potential and cellular uptake mechanism of a LMW highly sulfated fraction of fucoidan from Ascophyllum nodosum // Mar. Drugs. 2016. Vol. 14. Р 185. Doi: 10.3390/md14100185.
36. Purnama A., Aid-Launais R., Haddad O. et al. Fucoidan in a 3D scaffold interacts with vascular endothelial growth factor and promotes neovascularization in mice // Drug Deliv. Transl. Res. 2015. Vol. 5. Р 187-197. Doi: 10.1007/s13346-013-0177-4.
37. Park J.-H., Choi S.-H., Park S.-J. et al. Promoting Wound Healing Using Low Molecular Weight Fucoidan in a Full-Thickness Dermal Excision Rat Model // Mar. Drugs. 2017. Vol. 15. Р 112. Doi: 10.3390/md15040112.
38. Wang L., Lee W. W., Oh J. Y. et al. Protective Effect of Sulfated Polysaccharides from Celluclast-Assisted Extract of Hizikia fusiforme Against Ultraviolet B-Induced Skin Damage by Regulating NF-kB, AP-1, and MAPKs Signaling Pathways I n Vitro in Human Dermal Fibroblasts // Mar. Drugs. 2018. Vol. 16 (7). Р 239. Doi: 10.3390/md16070239.
39. Song Y. S., Li H., Balcos M. C. et al. Fucoidan Promotes the Reconstruction of Skin Equivalents // Korean Journal of Physiology &Pharmacology. 2014. Vol. 18 (4). Р 327-331. Doi: 10.4196/kjpp.2014.18.4.327.
40. Pielesz A. Temperature-dependent FTIR spectra of collagen and protective effect of partially hydrolysed fucoidan // Spectrochim. Acta A Mol. Biomol. Spectrosc. 2014. Vol. 118. Р 287-293. Doi: 10.1016/j.saa.2013.08.056.
41. Yanagibayashi S., Kishimoto S., Ishihara M. et al. Novel hydrocolloid-sheet as wound dressing to stimulate healing-impaired wound healing in diabetic db/db mice // Biomed. Mater. Eng. 2012. Vol. 22. Р 301-310.
42. Water-soluble polysaccharides from Ulva intestinalis: Molecular properties, structural elucidation and immunomodulatory activities / M. Tabarsa, S. G. You, E. H. Dabaghian, U. Surayot // J. food and drug analysis. 2018. Vol. 26. Р 599-608.
43. Alves A., Pinho E. D., Neves N. M. et al. Processing ulvan into 2D structures : Cross-linked ulvan membranes as new biomaterials for drug delivery applications // Int. J. Pharm. 2012. Vol. 426. Р 76-81. Doi: 10.1016/j.ijpharm.2012.01.021.
44. Alves A., Duarte A. R. C., Mano J. F. et al. PDLLA enriched with ulvan particles as a novel 3D porous scaffold targeted for bone engineering // J. Supercrit. Fluids. 2012. Vol. 65. Р 32-38. Doi: 10.1016/j.sup-flu.2012.02.023.
45. Dash M., Sangram K. K., Bartoli C. et al. Biofunctionalization of ulvan scaffolds for bone tissue engineering // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2014. Vol. 6. Р 3211-3218. Doi: 10.1021/am404912c.
46. Axpe E., Oyen M. L. Applications of alginate-based bioinks in 3D bioprinting // Int. J. Mol. Sci. 2016. Vol. 17. Р E1976. Doi: 10.3390/ijms17121976.
47. In-situ determination of time-dependent alginate-hydrogel formation by mechanical texture analysis / S. StoISlein, I. Grunwald, J. Stelten, A. Hart-wig // Carbohydr. Polym. 2019. Vol. 205. Р 287-294. Doi: 10.1016/j.carbpol.2018.10.056.
48. Solovieva E. V., Fedotov A. Y., Mamonov V. E. et al. Fibrinogen-modified sodium alginate as a scaffold material for skin tissue engineering // Biomed. Mater. 2018. Vol. 13. Р 025007. Doi: 10.1088/1748-605X/aa9089.
Рецензия
Для цитирования:
Кузнецова Т.А., Беседнова Н.Н., Усов В.В., Андрюков Б.Г. Биосовместимые и биодеградируемые раневые покрытия на основе полисахаридов из морских водорослей (обзор литературы). Вестник хирургии имени И.И. Грекова. 2020;179(4):109-115. https://doi.org/10.24884/0042-4625-2020-179-4-109-115
For citation:
Kuznetsova T.A., Besednova N.N., Usov V.V., Andryukov B.G. Biocompatible and biodegradable wound dressings on the basis of seaweed polysaccharides (review of literature). Grekov's Bulletin of Surgery. 2020;179(4):109-115. (In Russ.) https://doi.org/10.24884/0042-4625-2020-179-4-109-115
Просмотров:
1016
Послать статью по эл. почте 