Лекарства, упакованные в камеры. Ученые представили инновационную технологию заживления ран

26 августа в рамках совместного проекта «Россия сегодня» и Российского научного фонда состоялась пресс-конференция, посвященная инновационной разработке в области лечения ран. Ученые представили результаты исследования, опубликованного в журнале Applied Materials Today. В основе технологии — полимерные микрокамеры, которые постепенно высвобождают биологически активные вещества в поврежденную ткань, ускоряя ее заживление и уменьшая риск образования рубцов.

Российские исследователи из Сколтеха, Сеченовского университета и Центрального НИИ организации и информатизации здравоохранения Минздрава России представили новую технологию «умных» раневых повязок, которые не только защищают поврежденное место, но и активно ускоряют заживление. Разработка может стать решением одной из серьезных проблем здравоохранения — длительного восстановления тканей и роста расходов на лечение ран.

Главная особенность этих повязок в том, что они содержат микроскопические «капсулы», которые постепенно выделяют полезные вещества прямо в рану. Такой подход помогает бороться с воспалением, уменьшает риск инфекции и способствует восстановлению кожи без образования грубых рубцов.

Эта технология дает шанс создавать «умные» лечебные системы, которые можно адаптировать под разные задачи и сочетать с современными методами лечения, включая клеточную терапию.

Клетки соединительной ткани на поверхности разработанного материала. Источник: Lengert et al. / Applied Materials Today, 2025.

Процесс заживления ран: сложности и препятствия

Когда человек получает рану, организм запускает целую цепочку процессов: сначала кровь сворачивается, чтобы остановить кровотечение, затем начинается воспаление, которое помогает очистить поврежденное место от микробов и мертвых клеток. После этого формируется новая ткань и кожа постепенно восстанавливается.

Хотя процесс заживления ран может казаться простым, эффективное лечение хронических ран остается сложной задачей. Особенно трудно они заживают у людей с хроническими заболеваниями — диабетом, ожирением или проблемами с сосудами. Эти состояния замедляют восстановление тканей по нескольким причинам: нарушается кровоснабжение, из-за чего клетки получают меньше кислорода и питательных веществ; замедляется обмен веществ и регенерация клеток; повышается уровень воспаления, а иммунная система хуже справляется с инфекциями. Все это увеличивает риск осложнений и делает заживление ран более длительным и непредсказуемым. При этом, несмотря на общее понимание процесса заживления, многие его механизмы до конца не изучены и пока сложно поддаются контролю.

Разработанное раневое покрытие. Автор Алексей Ермаков, источник РНФ

В клинической практике для лечения ран чаще всего используют традиционные перевязочные материалы — марлевые повязки, антисептики, иногда специальные гели или мази. В тяжелых случаях применяются современные покрытия с лекарственными добавками. Однако у этих методов есть ряд проблем: перевязки приходится часто менять, они не всегда защищают от инфекций, а заживление может идти медленно и приводить к образованию рубцов. Поэтому ученые во всем мире ищут новые решения, которые не просто закрывают повреждение, а активно помогают тканям восстанавливаться.

Материалы и испытания новой системы для заживления ран

В качестве основного материала для разработки ученые использовали биоразлагаемый полимер, который постепенно растворяется в ране и высвобождает активные вещества. Из этого материала они создали упорядоченные микрокамеры, в которые поместили одно из биоактивных соединений — дубильную кислоту или перкарбонат натрия. Дубильная кислота действует как природный антиоксидант и уменьшает воспаление, а перкарбонат натрия выделяет перекись водорода, стимулируя рост сосудов и подавляя бактерии. Каждое вещество проверяли отдельно, чтобы точно понять его эффект.

Иллюстрация процесса изготовления и работы микрокамерного материала. Источник: Lengert et al. / Applied Materials Today, 2025.

В качестве поверхности, контактирующей с раной, использовали тонкий гидрогель на основе желатина, глицерина и аминокапроновой кислоты. Такая комбинация придала повязке эластичность, способность удерживать влагу, кровоостанавливающие свойства и хорошее сцепление с тканями.

Испытания показали, что повязка:

• снижает воспаление и предотвращает инфекции;
• контролирует рост сосудов — стимулируя или замедляя его при необходимости;
• ускоряет восстановление тканей и закрытие ран, при этом снижая риск образования рубцов.

Кроме того, геометрию и состав микрокамер можно настраивать, создавая многослойные структуры с постепенным высвобождением веществ и направленным распределением активных компонентов. Такой подход открывает перспективы для повязок нового поколения, способных значительно улучшить заживление и снизить осложнения.

Дальнейшие шаги и возможности

Исследование демонстрирует потенциал новой системы для длительной и точной доставки активных веществ в рану. Благодаря этой технологии необходимые соединения постепенно высвобождаются в нужных количествах и с заранее заданной скоростью, регулируя химическую среду в ране, тем самым влияя на процессы восстановления тканей.

Такая гибкость позволяет не только управлять воспалением и ростом сосудов, но и адаптировать лечение под разные стадии заживления, создавая оптимальное химическое окружение для конкретной раны. Система также потенциально может доставлять полезные микроорганизмы, способствующие восстановлению кожи.

На пресс-конференции также прозвучал вопрос, волнующий как специалистов в области здравоохранения, так и пациентов: сколько времени пройдет до внедрения разработки в медицинских учреждениях — 3, 5 или 10 лет? На это Глеб Сухоруков, руководитель научной группы, профессор Сколтеха, ответил, что на самом деле осталось меньше трех лет. По его словам, уже пройден первый важный этап — подтверждение, что изобретение безопасно и не наносит вреда.

Следующий шаг — собрать дополнительные данные о терапевтическом эффекте и подтвердить статистически значимые результаты. Это планируется сделать в ближайшие год-два, после чего можно будет приступить к оформлению регистрационных документов и внедрению в клиническую практику.

Если все этапы подтвердят эффективность, новая технология сможет значительно улучшить уход за пациентами, ускорить заживление ран и минимизировать осложнения, открывая новые возможности для персонализированной медицины.