Il miele è un antico agente naturale per guari di ferite ed è stato reintrodotto alla moderna cura della ferita clinica in quanto ha varie bioattività. In questo studio, il miele è stato incorporato in una membrana nanofibrosa elettrospun a base di alginato/PVA per sviluppare un materiale di medicazione ferita efficiente. La morfologia e la composizione chimica della membrana nanofibrosa sono state osservate mediante microscopia elettronica a scansione e caratterizzata tramite spettroscopia a infrarossi di trasformata di Fourier, rispettivamente, dimostrando che il miele è stato introdotto con successo alle nanofibre. Le membrane nanofibrose con un aumento del contenuto di miele hanno mostrato una maggiore attività antiossidante, suggerendo la capacità di controllare la sovrapproduzione delle specie reattive dell'ossigeno. Il test di diffusione del disco e il test di contatto dinamico hanno dimostrato l'attività antibatterica delle nanofibre caricate al miele verso il batterio gram-positivo (Staphylococcus aureus) e il batterio Gram-negativo (Escherichia coli). Il test di citotossicità ha illustrato la non citotossicità e la biocompatibilità delle membrane nanofibrose. Pertanto, le membrane nanofibrose Honey/Alginate/PVA sviluppate sono promettenti per le medicazioni per ferite.
La pelle svolge un ruolo importante nella protezione del corpo da interferenze ambientali esterne come patogeni e sostanze chimiche (Chua et al., 2016). Una volta che la struttura o la funzione della pelle è difettosa, il corpo è suscettibile all'invasione microbica e all'infezione della ferita, che ritarda la guarigione delle ferite e può persino essere pericolosa per la vita (Unnithan, Gnanasekaran, Sathishkumar, Lee e Kim, 2014). La medicazione per ferite è un metodo efficiente e comune per promuovere la guarigione delle ferite. Le medicazioni convenzionali, come il cotone e la garza, presentano i vantaggi a basso costo e un'elevata capacità di assorbimento. Tuttavia, svolgono solo un ruolo passivo nel processo di guarigione semplicemente isolando la ferita dalle contaminazioni (Mele, 2016; Pilehvar-Soltanahmadi et al., 2018). Inoltre, la disidratazione e la maggiore adesione, la ferita a causa di medicazioni convenzionali, causano disagio e dolore al paziente e ritardare la guarigione della ferita (Mayet et al., 2014). Una medicazione ideale, da un lato, dovrebbe avere una struttura corrispondente che previene l'invasione microbica e consente lo scambio gassoso (Jayakumar, Prabaharan, Sudheesh Kumar, Nair e Tamura, 2011). D'altra parte, i materiali di medicazione dovrebbero essere biocompatibili, assorbire gli essudati in eccesso e possedere proprietà bioattive per promuovere la guarigione delle ferite, come il comportamento antibatterico e il potenziale antiossidante (Chhatri et al., 2011; Naseri-Nosar & Ziora, 2018) .
Sono state esplorate varie costruzioni di medicazioni per ferite per facilitare la guarigione delle ferite, come spugne, idrogel, idrocolloidi e film (Simões et al., 2018). Tra questi, la membrana nanofibrosa elettrospun possiede una struttura di supporto tridimensionale, piccole dimensioni dei pori e un alto rapporto superficie-volume, che è stato segnalato per mostrare un grande potenziale come una medicazione ferita (Abdelgawad, Hudson e Rojas, 2014). La struttura di supporto tridimensionale potrebbe imitare la struttura della matrice extracellulare naturale, che favorisce la crescita cellulare, l'adesione e la proliferazione (Zhang, OH et al., 2017). La piccola dimensione dei pori e l'elevata porosità del tappetino nanofibroso potrebbero facilitare lo scambio gassoso e l'isolamento batterico durante la riparazione della ferita (Chui, Buthuy e Ye, 2018). L'elevato rapporto superficie-volume delle nanofibre è stato dimostrato benefico per il carico e la consegna di farmaci per il recupero della ferita (Sill & Recum, 2008; Zhang, Lim, Ramakrishna e Huang, 2005).
Numerosi materiali sono stati usati come materiali di elettrospinning, tra cui i polimeri naturali hanno mostrato vari vantaggi per l'applicazione di riparazione delle ferite, come idrofilia, non tossicità e assistenza per l'adesione e la proliferazione cellulare (Hsu et al., 2004). L'alginato, come polimero naturale, è un polisaccaride anionico che ha un'eccellente biocompatibilità e biodegradabilità (Coşkun et al., 2014). Inoltre, l'alginato potrebbe assorbire in modo efficiente l'essudato in eccesso e fornire un ambiente umido durante il processo di guarigione delle ferite a causa della sua elevata idrofilia (Coşkun et al., 2014; Summa et al., 2018). Tuttavia, l'alginato puro è difficile da elettrospina a causa dell'elevata conducibilità elettrica, dell'alta tensione superficiale (Xiao & Lim, 2018) e della mancanza di intrecci a catena della sua soluzione acquosa (Li et al., 2013). Pertanto, polimeri sintetici come l'alcol polivinilico (PVA), sono stati aggiunti per aumentare l'elettrospinnabilità e la resistenza meccanica dell'alginato (Shen & Hsieh, 2014), mentre PVA è stato anche identificato come un materiale di medicazione ferita favorevole (Fu et al. , 2016; Zhou et al., 2008).
Per ottenere un migliore effetto di guarigione, sono stati recentemente studiati medicazioni nanofibrose incorporate con agenti antibatterici, come nanoparticelle d'argento, ossido di metallo e antibiotici (Liu et al., 2018; Mokhena & Luyt, 2017; Shalumon et al., 2011) . Honey, a causa delle sue proprietà antibatteriche (Martinotti & Ranzato, 2018), anti-infiammatorie e antiossidanti (Bertoncelj, Doberšek, Jamnik e Golob, 2007), è stato usato nella cura delle ferite al 2000 a.C. (Minden-Birkenier e Bowlin, 2018). È stato anche riferito che il miele mostra poca tossicità sui fibroblasti e per aumentare il tasso di riepitelializzazione (Ranzato, Martinotti e Burlando, 2012). Ranzato et al. ha dimostrato che il miele ha facilitato la chiusura della ferita (Ranzato, Martinotti e Burlando, 2013). Di recente, il miele è stato incorporato in diversi polimeri attraverso l'elettrospinning, come la fibroina di seta, PVA e chitosan (Sarhan & Azzazy, 2015; Sarkar, Ghosh, Barui e Datta, 2018; Yang et al., 2017).
Figura 1. Nanofibre di miele/SA/PVA fabbricate dall'elettrospinning. (a) Illustrazione schematica
della preparazione della soluzione e del processo di elettrospinning. (b) Fotografia di miele/SA/PVA
membrana in nanofibra.
Figura 2. Assorbimento d'acqua (a) e perdita di peso (b) delle membrane in nanofibra di miele/SA/PVA
Con un contenuto di miele variabile: 0%, 5%, 10%, 15%e 20%. I risultati sono medi ± DS (n = 3).
Figura 3. Attività antiossidante delle membrane di nanofibra di miele/SA/PVA. (a) fotografie di
Soluzioni DPPH dopo reazione con membrane in nanofibra contenenti diversi contenuti di miele
(0%, 5%, 10%, 15%e 20%) per 9 ore. (b) Attività di scavenging radicale DPPH delle nanofibre
Incorporato con diversi contenuti di miele (0%, 5%, 10%, 15%e 20%). I risultati sono medi ±
SD (n = 3).
Figura 4. Attività antibatterica delle membrane nanofibrose nanofibrose di nanofibra di miele/SA/PVA con
Il contenuto di miele variabile (0%, 5%, 10%, 15%e 20%) valutato dal test di diffusione del disco. (AB)
Fotografie della zona di inibizione contro E. coli (A) e S. aureus (B). (CD) Dimensione del
Zona di inibizione contro E. coli (C) e S. aureus (D). I risultati sono medi ± DS (n = 3).
Riferimenti
1.Tang Y, Lan X, Liang C, et al. Membrana nanofibrosa alginata caricata al miele/PVA come potenziale medicazione bioattiva ferita [J]. Polimeri di carboidrati, 2019, 219: 113-120.
