Une équipe interdisciplinaire de chercheurs de Cornell a identifié un moyen innovant d'exploiter les propriétés antioxydantes et antibactériennes du composé botanique Lawsone pour fabriquer des bandages en coton enduits de nanofibres qui combattent les infections et aident les plaies à guérir plus rapidement.
Leurs conclusions, publiées dans l'International Journal of Pharmaceutics , sont particulièrement importants étant donné la prévalence croissante de bactéries multirésistantes.
La gaze de coton est l'un des pansements les plus courants; c'est peu coûteux, facilement disponible, confortable et biocompatible. Cependant, il ne favorise pas la guérison ni ne combat les infections.
"Le coton à lui seul ne peut pas apporter de réponse à ces complications :il doit être biofonctionnalisé", a déclaré l'auteur principal Mohsen Alishahi, doctorant en science des fibres qui travaille au laboratoire de nanofibres et nanotextiles (NanoFibTex) du département d'études humaines du College of Human Ecology. Conception centrée (HCD).
Tamer Uyar, professeur agrégé au HCD et directeur du laboratoire, a déclaré que l'un de ses principaux intérêts de recherche est le développement de fibres fonctionnelles à partir de matériaux durables et l'exploration de leurs applications potentielles dans les textiles médicaux et les systèmes d'administration de médicaments.
Pour ce travail, Alishahi, Uyar et le doctorant Mahmoud Aboelkheir ont utilisé la Lawsone, un composé rouge-orange présent dans les feuilles de henné et qui possède des propriétés antioxydantes, anti-inflammatoires et antimicrobiennes, pour améliorer les performances du coton.
Il a été démontré que Lawsone aide les plaies à guérir plus rapidement, mais il est difficile à dissoudre dans une solution et n'est pas facilement absorbé par le corps. Pour surmonter ces limitations, l'équipe a utilisé des cyclodextrines, une famille d'oligosaccharides naturels produits à partir d'amidon, pour créer un composé d'inclusion, liant les molécules de Lawson au sein de la cyclodextrine.
Ils ont ensuite utilisé un équipement d'électrofilage pour produire un revêtement nanofibreux uniforme à partir de la solution de loisone-cyclodextrine, en le capturant sur un coton non tissé. Ils ont découvert que le pansement expérimental avait une activité antioxydante significativement plus élevée, promettant une cicatrisation plus rapide des plaies, par rapport à la Lawsone pure, grâce à la solubilité accrue de la Lawsone par inclusion de cyclodextrine et au rapport surface/volume élevé du système nanofibreux. P>
L'équipe NanoFibTex a ensuite travaillé avec Craig Altier, professeur de médecine des populations et de sciences diagnostiques, et Rimi Chowdhury, associée de recherche principale, tous deux au Collège de médecine vétérinaire, pour tester les propriétés biologiques du pansement. Le pansement expérimental présentait d'excellentes performances antibactériennes contre les espèces bactériennes à Gram négatif et à Gram positif, et a efficacement éradiqué les bactéries E. coli et staphylocoques lors des tests.
"La surutilisation prolongée d'antibiotiques synthétiques à des concentrations élevées a contribué à la montée de l'épidémie mortelle de microbes multirésistants", a déclaré Uyar. "L'utilisation d'antibactériens naturels et puissants tels que la Lawson peut donc servir d'alternative aux antibactériens synthétiques."
"Les pansements doivent fournir un environnement approprié pour faciliter la guérison et prévenir l'infection", a déclaré Alishahi. "Utilisant des matériaux totalement naturels tels que le coton, la cyclodextrine et la Lawsone, ce pansement peut faciliter les deux car il possède une activité antioxydante et antibactérienne complète."
Alishahi a déclaré que le pansement serait particulièrement utile pour les plaies chroniques très sensibles à l'infection, comme les ulcères et les brûlures diabétiques. Les propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires profiteraient également aux plaies plus courantes en réduisant la formation de cicatrices.
"Je connais les complications auxquelles les patients sont confrontés en raison du manque de pansements adaptés", a déclaré Alishahi, qui travaillait auparavant dans un centre de recherche sur la guérison des brûlures et des plaies. "Mon objectif ultime est de développer un pansement capable de surmonter ces difficultés pour eux. Ce travail ouvre la porte à la création de textiles médicaux bons pour l'environnement et excellents pour la guérison."
Plus d'informations : Mohsen Alishahi et al, Fonctionnalisation d'un non-tissé de coton avec un revêtement nanofibreux complexe d'inclusion cyclodextrine/lawsone pour un pansement antibactérien, International Journal of Pharmaceutics (2024). DOI :10.1016/j.ijpharm.2024.123815
Fourni par l'Université Cornell
