Proteinbaserede plastre lavet af affaldsprodukter kan fremskynde sårheling

I dag er gaze den mest almindelige sårbandage, fordi den er billig og let tilgængelig. En af ulemperne er imidlertid, at gaze har en tendens til at udtørre sår på en måde, der hverken understøtter eller fremskynder helingsprocessen. For at finde en bedre løsning udvikler forskere fra Institut for Farmaci biokompatible plastre baseret på proteinfiberstrukturer, som kan tilpasses til levering af forskellige lægemidler.

Den nye type sårbandage er også en del af det vigtige arbejde med at udvikle mere bæredygtige løsninger til lægemiddelproduktion, som ofte er afhængig af processer, der er skadelige for miljøet.

"Vi ønsker at fremstille de nye materialer i overensstemmelse med grønne principper," siger professor Vito Foderà, "og de nye materialer skal samtidig være effektive til både sårheling og lægemiddellevering."

Tidligt i processen begyndte forskergruppen at undersøge fødevareproteiner, herunder proteiner udvundet af industrielle restprodukter fra blandt andet sojabønner, kartofler og mælk, som råmateriale til fibrene. De redesignede også tørreprocessen for fibrene og har udviklet en løsning, der udelukkende kræver vand som opløsningsmiddel.

"Vores grundlæggende filosofi er at anvende proteiner, som er bredt tilgængelige, eksempelvis proteiner genvundet fra madaffald," siger Vito Foderà.

Fremstilling af plasterfibre ved hjælp af elektrospinning

Anvendelsen af proteiner fra madaffald er i sig selv en bæredygtig proces, men et andet vigtigt aspekt har været at gentænke produktionen af plasterfibrene ved hjælp af en mere bæredygtig metode. Elektrospinning er en tørreproces til fremstilling af nanofibre, som resulterer i materialer, der er meget velegnede til sårheling på grund af deres porøse struktur og evne til at understøtte cellevækst. Fibrene er også virkelig gode til at optage og afgive mange typer af lægemidler, fx antibiotika eller svampemidler.

Det giver alt sammen produkt til sårbehandling som både hjælper vævet med at gendannes og samtidig sørger for medicinen frigives i det rigtige tempo.

Elektrospinding er normalt en proces med betydelig miljøbelastning, fordi den involverer organiske opløsningsmidler. Forskergruppen har derfor redesignet fiberfremstillingsprocessen, hvilket har ført til udviklingen af en ny elektrospindingsmetode, hvor vand er det eneste opløsningsmiddel.

Selv om elektrospinding primært anvendes til polymerer, har forskerne udviklet nye fibertyper baseret på fødevareaffald fra både plante- og animalske proteinkilder. Disse proteinfibre viste sig at have en høj grad af biokompatibilitet.

Et mælkeprotein med lovende egenskaber til sårheling

Vito Foderà og forskergruppen, bestående af Mai Bay Stie, Kleopatra Kalouta og Xuedan Sun, har blandt andet undersøgt et mælkeprotein, som har vist meget lovende egenskaber som fiberkomponent i plastrene.

Mælkeproteinet α-laktalbumin (ALA) er rigt på aminosyrer og fungerer som forstadie til serotonin, et signalmolekyle, der ikke alene spiller en central rolle i centralnervesystemet, men også i sårheling. Forskerne elektrospandt dette mælkeprotein og fremstillede plastre, som blev testet i laboratoriet.

Resultaterne viste, at fibermaterialet baseret på dette mælkeprotein både kan understøtte hudens vævsheling og bidrage til at forebygge ardannelse.