Nowy opatrunek z materiałów pochodzenia roślinnego może dostarczać antybiotyk bezpośrednio do rany w pierwszych godzinach zakażenia, zanim bakterie zdążą utworzyć trudny do zwalczenia biofilm. Rozwiązanie opracowane przez naukowców z Uniwersytetu w Bath ograniczyło w badaniach laboratoryjnych tworzenie biofilmu o ponad 90 proc

Zakażenia ran należą do poważnych problemów współczesnej medycyny. Bakterie mogą przedostać się do uszkodzonej tkanki i już w ciągu kilku godzin zacząć tworzyć biofilm – ochronną, śluzowatą warstwę, która utrudnia działanie leków, spowalnia gojenie i sprawia, że infekcja staje się znacznie trudniejsza do opanowania.

To właśnie ten krótki okres, zanim biofilm zdąży się rozwinąć, chcieli wykorzystać badacze z wydziałów inżynierii chemicznej i chemii Uniwersytetu w Bath. Opracowali dwustronny opatrunek, którego jedna warstwa szybko uwalnia antybiotyk do rany, a druga chroni miejsce urazu i pomaga utrzymać wilgotne środowisko sprzyjające gojeniu.

Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Bioactive Materials. To pierwsza praca, w której do stworzenia opatrunku przeciwdziałającego zakażeniom wykorzystano tę grupę polimerów opartych na furanach. Materiały te badano dotąd przede wszystkim jako bardziej zrównoważoną alternatywę dla tworzyw sztucznych i opakowań produkowanych z surowców petrochemicznych.

Dwie warstwy, dwa zadania

Opatrunek składa się z dwóch warstw mikroskopijnych włókien wykonanych z polimerów pochodzenia roślinnego. Materiały są do siebie bardzo podobne pod względem chemicznym, ale różnią się właściwościami. Warstwa przylegająca do rany zawiera tetracyklinę, powszechnie stosowany antybiotyk. Lek jest szybko uwalniany i w ciągu czterech godzin osiąga stężenie wystarczające do zahamowania rozwoju bakterii. Warstwa zewnętrzna odpycha wodę. Dzięki temu ogranicza utratę wilgoci, chroni ranę przed otoczeniem i zapobiega wydostawaniu się antybiotyku poza miejsce, w którym powinien działać.

„Zastosowane przez nas materiały są chemicznie bardzo podobne. Różnią się zaledwie dwoma atomami węgla, ale dzięki uformowaniu ich w ultracienkie włókna mogliśmy przełożyć te niewielkie różnice molekularne na zupełnie odmienne właściwości” – wyjaśnia dr Xiang Ding, główny autor badania. Jak dodaje, pozwoliło to stworzyć inteligentny, dwustronny opatrunek bez dodatkowych modyfikacji chemicznych. Jedna jego część kieruje lek do rany, druga chroni miejsce urazu i ogranicza straty antybiotyku.

Naukowcy przetestowali materiał na dwóch bakteriach często wywołujących zakażenia ran: gronkowcu złocistym (Staphylococcus aureus) oraz pałeczce ropy błękitnej (Pseudomonas aeruginosa). W doświadczeniach z wykorzystaniem laboratoryjnych modeli ran opatrunek znacząco ograniczał rozwój bakterii i zmniejszał tworzenie biofilmu o ponad 90 proc. Nie wykazywał przy tym toksyczności wobec ludzkich komórek skóry.

Kluczowe znaczenie ma szybkość działania. Biofilm zaczyna powstawać wkrótce po zakażeniu, a kiedy już się rozwinie, bakterie stają się znacznie mniej podatne na leczenie. 

Materiały z opakowań trafiają do medycyny

Nowe rozwiązanie pokazuje, że materiały opracowywane wcześniej z myślą o bardziej ekologicznych tworzywach sztucznych można wykorzystać także w zaawansowanych technologiach medycznych.

W przeciwieństwie do wielu nowoczesnych opatrunków materiał nie wymaga użycia polimerów produkowanych z ropy naftowej ani dodatkowych procesów chemicznych nadających mu określone właściwości. Jego działanie wynika z odpowiedniego zestawienia dwóch warstw wykonanych z polimerów roślinnych.

Przed rozpoczęciem badań klinicznych konieczne będą dalsze testy, m.in. ocena trwałości materiału, skuteczności w bardziej złożonych warunkach oraz bezpieczeństwa długotrwałego stosowania. Wyniki wskazują jednak, że opatrunki mogą być jednocześnie skuteczne i bardziej przyjazne dla środowiska.

Jeśli technologia przejdzie kolejne etapy badań, może znaleźć zastosowanie w leczeniu ran szczególnie narażonych na zakażenie, ograniczając rozwój biofilmu w momencie, gdy bakterie są jeszcze najbardziej podatne na działanie antybiotyku.

Źródło: Xiang Ding i in., „Janus electrospun nanofiber membranes from bio-based furan polyamides for antibacterial wound care”, Bioactive Materials; informacja prasowa: EurekAlert!, 14 lipca 2026.