هياكل متعددة الوظائف من الكولاجين وحمض الهيالورونيك محملة بالبروبرانولول كمنصات لتسريع التئام جروح مرضى السكري
هياكل متعددة الوظائف من الكولاجين وحمض الهيالورونيك محملة بالبروبرانولول كمنصات لتسريع التئام جروح مرضى السكري
عرض وترجمة:
محمود سلامه الهايشه Mahmoud
Salama El-Haysha؛ كاتب وباحث مصري- elhaisha@gmail.com
يتطلب العلاج الفعال لجروح مرضى السكري
مواد حيوية متعددة الوظائف قادرة على تنظيم الالتهاب، والوقاية من العدوى، وتعزيز
تكوين الأوعية الدموية، والحفاظ على بيئة دقيقة ملائمة لتجديد الأنسجة.
في هذه الدراسة، تم تطوير هياكل من
الكولاجين/حمض الهيالورونيك (COL/HA) محملة
بالبروبرانولول (Pr) كضمادات جروح حيوية تجمع بين بنية تحاكي المصفوفة خارج الخلوية
والتعديل الدوائي الموضعي.
تم تصنيع هذه الهياكل عبر الربط المتقاطع
بوساطة EDC/NHS متبوعًا بالتجفيف بالتجميد، وتم توصيفها بشكل منهجي من حيث
التركيب الكيميائي، والشكل، وسلوك الانتفاخ، والأداء الميكانيكي، وحركية إطلاق
الدواء.
كشف الفحص المجهري الإلكتروني الماسح عن
بنية مسامية مترابطة بأحجام مسام تتراوح بين 77 و133 ميكرومتر، مما يجعلها مناسبة
لانتشار المغذيات وتغلغل الخلايا.
وقد أثر دمج البروبرانولول بشكل ملحوظ على
أداء السقالة، حيث أظهرت تركيبة COL/HA/Pr 2 أعلى قدرة على
الانتفاخ (2914%) مع الحفاظ على قوة ضغط كافية (35.2 نيوتن.ملم)، مما يضمن ترطيبًا
مثاليًا وسلامة هيكلية.
وأظهرت دراسات إطلاق الدواء سلوكًا ثنائي
الطور، يتكون من اندفاع أولي يتبعه إطلاق مستدام على مدى 120 ساعة. وأكد التقييم
البيولوجي في المختبر توافقًا خلويًا ممتازًا مع خلايا BJ-1 الليفية (أكثر من
90% حيوية) ونشاطًا مضادًا للالتهابات كبيرًا في خلايا RAW 264.7 البلعمية الكبيرة
المحفزة بواسطة LPS، كما يتضح من التثبيط الواضح لإنتاج أكسيد النيتريك.
أظهرت فحوصات خدش الخلايا الليفية تسارعًا
في هجرة الخلايا، حيث حققت دعامة COL/HA/Pr 2 التئامًا للجروح
بنسبة 92.3% خلال 24 ساعة. وأظهر التقييم الحيوي باستخدام نموذج الفئران المصابة
بداء السكري المُستحث بالستربتوزوتوسين تحسنًا ملحوظًا في التئام الجروح في
المجموعات المُحمّلة بالبروبرانولول.
حققت دعامة COL/HA/Pr 2 انقباضًا سريعًا
للجروح، حيث تجاوزت نسبة التئامها 84% بحلول اليوم السابع، ووصلت إلى التئام شبه
كامل (99.7%) بحلول اليوم العشرين.
وأكدت التحليلات النسيجية المرضية والمناعية
النسيجية تحسن ترسب الكولاجين، وزيادة التعبير عن عامل نمو بطانة الأوعية الدموية
(VEGF)، وانخفاضًا ملحوظًا في المؤشرات الالتهابية (TNF-α وNF-κB)، مما يشير إلى
تعديل مناعي فعال وتحفيز تكوين الأوعية الدموية. وبشكل عام، تُظهر هذه النتائج أن
دعامات COL/HA المُحمّلة
بالبروبرانولول تعمل كمنصات علاجية متعددة الوظائف تُنظم الالتهاب بفعالية، وتُثبط
العدوى، وتُعزز تجديد الأنسجة المُروّاة بالأوعية الدموية. تُظهر تركيبة COL/HA/Pr 2 المُحسّنة إمكانات
قوية كدعامة متطورة لتسريع التئام جروح مرضى السكري وإدارة الجروح المزمنة التي لا
تلتئم.
وقد نشرت تلك
الدراسة بمجلة "بحوث الكيمياء الصناعية
والهندسية"، بتاريخ 16 مارس
2026. تنشر مجلة أبحاث الكيمياء الصناعية والهندسية
تقارير عن البحوث التجريبية والحسابية والنظرية في الكيمياء التطبيقية والهندسة الكيميائية
والبيولوجية الجزيئية. رئيس التحرير:
مايكل بالديا، معامل التأثير لعامين
(2025): 3.9 | إجمالي الاستشهادات (2025): 95,572 | مؤشر CiteScore (2025):
6.7.
المرجع:
Montaser, A. S., Abdelhamed, M. F., Elshahid, Z. A., Mansour,
A. S., Abdelrahman, S. S., & Rehan, M. (2026). Multifunctional
Collagen–Hyaluronic Acid Scaffolds Loaded with Propranolol as Platforms for
Accelerated Diabetic Wound Healing. Industrial & Engineering
Chemistry Research.
https://doi.org/10.1021/acs.iecr.5c04797
##################################
Multifunctional
Collagen–Hyaluronic Acid Scaffolds Loaded with Propranolol as Platforms for
Accelerated Diabetic Wound Healing
Effective management of diabetic wounds
requires multifunctional biomaterials capable of regulating inflammation,
preventing infection, promoting angiogenesis, and sustaining a favorable
microenvironment for tissue regeneration. In this study, collagen/hyaluronic
acid (COL/HA) scaffolds loaded with propranolol (Pr) were developed as
bioactive wound dressings that combine extracellular matrix–mimicking
architecture with localized pharmacological modulation. The scaffolds were
fabricated via EDC/NHS-mediated cross-linking followed by freeze-drying and
systematically characterized in terms of chemical structure, morphology,
swelling behavior, mechanical performance, and drug-release kinetics. Scanning
electron microscopy revealed an interconnected porous architecture with pore
sizes ranging from 77 to 133 μm, suitable for nutrient diffusion and cellular
infiltration. Propranolol incorporation markedly influenced scaffold
performance, with the COL/HA/Pr 2 formulation exhibiting the highest swelling
capacity (2914%) while maintaining adequate compressive strength (35.2 N·mm),
ensuring optimal hydration and structural integrity. Drug-release studies
demonstrated biphasic behavior, consisting of an initial burst followed by
sustained release over 120 h. In vitro biological evaluation confirmed
excellent cytocompatibility toward BJ-1 fibroblasts (>90% viability) and
significant anti-inflammatory activity in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophages,
as evidenced by pronounced inhibition of nitric oxide production. Fibroblast
scratch assays revealed accelerated cell migration, achieving 92.3% wound closure
within 24 h for the COL/HA/Pr 2 scaffold. In vivo assessment using a
streptozotocin-induced diabetic rat model demonstrated markedly enhanced wound
healing in propranolol-loaded groups. The COL/HA/Pr 2 scaffold achieved rapid
wound contraction, exceeding 84% closure by day 7 and reaching near-complete
healing (99.7%) by day 20. Histopathological and immunohistochemical analyses
further confirmed improved collagen deposition, enhanced VEGF expression, and
significant downregulation of pro-inflammatory markers (TNF-α and NF-κB),
indicating effective immunomodulation and angiogenic stimulation. Collectively,
these findings demonstrate that propranolol-loaded COL/HA scaffolds function as
multifunctional therapeutic platforms that actively regulate inflammation,
suppress infection, and promote vascularized tissue regeneration. The optimized
COL/HA/Pr 2 formulation shows strong potential as an advanced scaffold for
accelerating diabetic wound healing and managing chronic, nonhealing wounds.
Reference:
Montaser, A. S., Abdelhamed, M. F., Elshahid, Z. A., Mansour,
A. S., Abdelrahman, S. S., & Rehan, M. (2026). Multifunctional
Collagen–Hyaluronic Acid Scaffolds Loaded with Propranolol as Platforms for
Accelerated Diabetic Wound Healing. Industrial & Engineering
Chemistry Research. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.iecr.5c04797
تعليقات
إرسال تعليق