Кожный пластырь

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найти источники:  «Кожный пластырь»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( май 2020 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон )

Кожный пластырь или кожа патч является медикаментозным клеем патча , который помещается на коже , чтобы доставить лекарство в кожу. Это отличается от трансдермального пластыря , который доставляет лекарство через кожу в кровоток .

Популярное использование [ править ]

• Пластырь Flector ( диклофенак эполамин) - это пластырь для местного применения с НПВП для лечения острой боли, вызванной незначительными растяжениями, растяжениями и ушибами. Он также используется для лечения боли и воспалений при хронических состояниях, которым помогают НПВП, включая фибромиалгию и артрит .
• Лидокаиновые пластыри, продаваемые как Lidoderm, снимают периферическую боль при опоясывающем лишае ( опоясывающий лишай ). В настоящее время он также широко используется не по прямому назначению для лечения боли от острых травм и хронической боли, хотя и ограничен тем, что его нужно удалять в течение 12 часов после 12 часов использования.
• В некоторых экспериментальных исследованиях изучается использование керамических кожных пластырей для местной доставки антибиотиков к загрязненным кожным трансплантатам ^[1] и кожных пластырей с антибиотиками для доставки местного антибиотика в десну после стоматологической операции. ^[2]

Инновационные биоматериалы [ править ]

Шелк [ править ]

Паучий шелк [ править ]

Текущее исследование [ править ]

В 2016 году было опубликовано исследование Ноттингемского университета, описывающее первый и единственный синтетический паучий шелк.который функционально идентичен натуральному сплетенному паучьему шелку. Используя неприродный аналог метионина L-азидогомоаланин (L-Aha) и генетически модифицированные клетки E-Coli, они смогли продуцировать самособирающиеся белки в условиях, необходимых для создания филамента. Эти условия были исследованы годами ранее Дж. Йоханссоном и его коллегами, изучающими производство белков паучьего шелка. Белки, использованные в этом исследовании, представляют собой уменьшенную версию мономеров шелка, встречающихся в природе, но ведут себя одинаково, и благодаря этим модификациям они смогли экспрессировать функционализированные области белка 4RepCT, который представляет собой самособирающийся рекомбинантный шелк драглайна. белок, полученный из паутины-питомника по оси нити. ^[3]

Методы [ править ]

Способы функционализации белка 4RepCT оказались успешными, но не в плане надежного получения стабильной функционализации белка в биологической среде, которую также можно настраивать и модифицировать. Генетическое слияние функциональных пептидных последовательностей с генами шелка и химическая конъюгация функциональных молекул на боковые цепи аминокислот - единственные два известных в настоящее время метода получения функционализированного белка 4RepCT с настраиваемой функциональностью. Преимущество первого подхода состоит в том, что посттрансляционные манипуляции с шелком сводятся к минимуму. К сожалению, генетическая манипуляция является сложной задачей из-за высокого содержания в гене GC (гуанин-цитозин), что приводит к ошибкам транскрипции. Этот метод также ограничивает преобладание функциональных сайтов связывания одним сайтом связывания лиганда на 25 кДа белка шелка 4RepCT.Большие адаптерные белки, такие как антитела, можно использовать для отображения большего количества сайтов связывания, но это не считается возможным решением. Было показано, что этот метод дает белки 4RepCT, которые имеют более высокую клеточную адгезию, чем природные белки спидроина, и обладают различными антимикробными свойствами. Второй метод, химическая модификация белков шелка, должен приводить к ковалентному присоединению нескольких копий широкого спектра органических и металлоорганических лигандов с использованием надежных или чувствительных линкеров в зависимости от применения. Проблема с этим методом заключается в том, что сложно сделать модификацию белка 4RepCT сайт-специфичной. Специфическое нацеливание на сайты требует, чтобы остатки также были модифицированы, чтобы они были доступными и химически биоортогональными по отношению к остальной части белка шелка.Остатки цитозина обычно используются для этого типа конъюгации посредством добавления Майкла, но они имеют тенденцию подвергаться обменным реакциям, что делает их нестабильными в течение длительного времени в биологической среде. Эти два метода довольно устарели, но оказались полезными для подтверждения того факта, что 4RepCT можно настраивать в важных областях клеточной адгезии, антимикробной активности и типа присоединенной к нему молекулы или лекарственного средства.^[3]

Совсем недавно азидные функциональные группы были конъюгированы с N-концом белка шелка драглайна с использованием связывания EDC / NHS, давая конъюгированные с гликополимером пленки с повышенной адгезией клеток и химеры ДНК-шелк с контролируемой микроархитектурой. Вооружившись этим, исследователи в этом исследовании исследовали включение 3 остатков L-Aha в 4RepCT, в результате чего получили . Боковые азидные цепи L-Aha обеспечивают высокоспецифичную и эффективную сайт-специфическую конъюгацию с множеством различных функциональных молекул посредством лигирования по Штаудингеру с фосфиновыми реагентами и катализируемого медью (I) азид-алкинового циклоприсоединения ( CuAAC ) или азид-алкинового циклоприсоединения, промотированного штаммом. циклоприсоединение алкинов ( SPAAC ) в щелчках . ^[3]${\ displaystyle 4RepCT ^ {3Aha}}$

Предпочитаемые реакции на клики [ править ]

CuAAC и SPAAC являются общими щелчковыми реакциями, которые часто взаимозаменяемы в щелочной химии. Хорошо известно, что внутриклеточный Cu (I) цитотоксичен, а это означает, что CuAAC не так распространен, как реакции щелчка SPAAC для исследований, ведущих к приложениям in vivo. Исследователи этого исследования решили использовать CuAAC, несмотря на то, что целью этого исследования было его применение in-vivo, по нескольким причинам. Во-первых, вероятность того, что медь будет связана${\ displaystyle 4RepCT ^ {3Aha}}$белка является низким из-за наличия только 2 остатков глутаминовой кислоты и отсутствия остатков гистидина (два остатка с высоким сродством к Cu (I)). Эти остатки присутствуют в тиоредоксине; который является солюбилизирующим партнером по слиянию, конъюгированным с белком 4RepCT во время синтеза. Однако это не вызывает проблем, поскольку тиоредоксин удаляется, чтобы запустить реакцию самосборки с тромбином, которая приводит к образованию волокон. Такое удаление тиоредоксина, содержащего Cu (I), удаляет практически всю медь из структуры шелка. Исследователи также с помощью буфера, содержащего EDTA, и с помощью THPTA (который стабилизирует ионы меди) промыли волокна, что привело к дальнейшему удалению Cu (I), оставляя следы ионов меди <0,1% по весу. Во-вторых,CuAAC превосходит SPAAC в щелчках, где присутствуют белки с высоким содержанием цитозина, такие как 4RepCT. Процесс SPAAC в присутствии белков, таких как 4RepCT, часто создает «щелчки» в сайтах, не являющихся мишенями, в результате чего лиганд конъюгируется с неправильной частью белка и делает этот белок практически бесполезным. Для максимального увеличения количества функциональных сайтов вдоль волокна предпочтительнее CuAAC.^{[3] [4]}

Ведущие результаты [ править ]

Это исследование продемонстрировало CuAAC-опосредованную конъюгацию с двумя различными флуорофорами и антибиотиком левофлоксацином, демонстрируя потенциал ковалентно функционализированных рекомбинантных белков шелка пауков в качестве биоматериалов с улучшенными свойствами. Исследователи смогли успешно конъюгировать с алкиновыми флуорофорами, доказав, что белок может функционализировать через азидную группу при конъюгировании с осью шелкового волокна. Их результаты показали не только интенсивную однородную флуоресценцию вдоль оси волокна, но также интенсивную однородную композитную флуоресценцию, когда волокно было декорировано двумя разными флуорофорами в соотношении 1: 1. ^[3]${\ displaystyle 4RepCT ^ {3Aha}}$${\ displaystyle 4RepCT ^ {3Aha}}$

Чтобы доказать, что функциональная азидная группа может быть украшена клинически значимой молекулой, исследователи попытались украсить волокно глицидилпропаргиловым эфиром (и кислотолабильным линкером) и связать с ним левофлоксацин (грамположительный целевой антибиотик) с помощью сложноэфирной связи. между эпоксидными карбоксилатными группами соответственно. Они провели анализ зоны ингибирования с функционализированными шелковыми волокнами против бактерий E. Coli NCTC 12242, где каждый уровень фактора содержал среду LB. Их результаты показали успешную функционализацию декорированного левофлоксацином волокна, которое сохраняло стойкость антибиотика в радиусе 3,5 см в течение 120 часов и плотность клеток ~ 50% от уровней других факторов (только среда LB, нефункционализированный шелк и шелк, допированный левофлоксацином) с p ≤ 0,01.Достигнуто максимальное длительное высвобождение левофлоксацина из клетчатки в течение 5 дней.^[3]

Кожные аппликации [ править ]

Исторический [ править ]

Паучий шелк - одно из самых ранних известных кожных пятен. Гликопротеиновый адгезив, используемый в первую очередь для связывания ран, на шелке захватывающей спирали, а также в самой белковой структуре волокна обладают мягкими антибактериальными свойствами. Благодаря тому, что шелк действует как местный антисептик, который, разумеется, не был открыт до современной медицины, снизил уровень раневого сепсиса и хронических заболеваний. Вязкоупругие свойства шелка, его необычайная прочность на растяжение и ударная вязкость способствовали заживлению ран, действуя так, как мы сегодня называем «хирургической лентой».

Предложено [ править ]

Несмотря на свое превосходство над современными методами ухода за ранами с большой площадью поверхности - марлевым обертыванием, обработкой медовым уксусом и системными антибиотиками - а также с другими популярными кожными пластырями, паучий шелк не нашел своего применения в клинической практике. Исторически основной причиной этого является то, что сельское хозяйство и сбор урожая очень сложны. В отличие от шелкопрядов, которые прядут шелк для нескольких легко воспроизводимых условий, пауки прядут шелк для определенных целей, таких как ловля добычи, что было бы трудно воспроизвести в лабораторных условиях. Кроме того, пауки, как правило, склонны к людоедству, поэтому контроль над популяцией может стать еще одним почти невозможным препятствием в процессе земледелия. При принудительном шелковании получаются шелка, выходящие за рамки желаемого режима. Наиболее популярные варианты использования для кожных аппликаций:

• Кожный пластырь для местной доставки лекарств
• Местные повязки с антибиотиками
• Локальные дермальные реперфузионные скаффолды
• Кожный клей для слизистых оболочек для крепления неклейких устройств для местной доставки лекарств

Шелк шелкопряда [ править ]

Текущее исследование [ править ]

Исследования показывают, что шелк тутового шелкопряда не обладает какими-либо присущими ему антибиотическими свойствами, механическими свойствами, имитирующими биологические свойства, и может вызывать у некоторых людей смертельные респираторные аллергические реакции. ^[5]

Недавние исследования показывают, что рекомбинантно полученные белки шелка пауков самоорганизуются на границе раздела жидкость-воздух в стоячем растворе, образуя проницаемые для белка, сверхпрочные и сверхгибкие мембраны. Невыполненная самосборка создает нанофибриллярную мембрану, которая поддерживает рост клеток. Сливающийся слой клеток кожи человека формируется в течение трех дней и может быть пригоден для прямой доставки пациенту. ^[6]

Кожные аппликации [ править ]

Из-за того, что шелк тутового шелкопряда потенциально фатален для человека при контакте с сосудистой сетью, не существует утвержденного кожного пластыря или кожного пластыря для шелка тутового шелкопряда.

Ссылки [ править ]