Nghiên cứu này là phát triển hydrogel đa chức năng có thể tiêm truyền dùng làm băng gạc vết thương. Đặc biệt là khả năng kháng khuẩn và các hợp chất hoạt tính sinh học từ thực vật nhiệt đới được đưa vào hydrogel nhằm chứng minh tác dụng tiềm năng của nguồn thực vật nhiệt đới trong điều trị vết thương mãn tính và cấp tính để đạt được sự tái tạo mô tốt nhất. Sự kết hợp giữa polymer tự nhiên và chiết xuất/thành phần thực vật nhiệt đới tạo hydrogels là để giảm độc tính của glutaradehyde, để tìm hiểu tương tác của các hợp chất hoạt tính sinh học tự nhiên trong nền hydrogel, cũng như mở ra thêm phương pháp mới vận dụng nguồn thực vật nhiệt đới trong chữa trị các loại vết thương khác nhau hay trong các ứng dụng y sinh khác với cách điều chế đơn giản và kinh tế.

Đầu tiên, nhóm nghiên cứu đã tận dụng các ưu điểm nổi bật của gel nha đam để điều chế hệ hydrogel chitosan/dịch nha đam (Hình 1) ứng dụng làm băng gạc vết thương kháng khuẩn và hỗ trợ làm lành nhanh vết thương. Dịch gel nha đam giúp làm giảm bớt hàm lượng glutaraldehyde sử dụng, trong khi vẫn duy trì được cơ lý hoá tính của vật liệu hydrogels. Hệ hydrogels này có khả năng nhả chậm các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học cao có tiềm năng để phát triển trong điều trị bệnh và làm lành nhanh vết thương. Đặc biệt, hệ hydrogel chitosan/dịch nha đam có khả năng nhả chậm nitrite có triển vọng trong ứng dụng điều chế NO in situ khi cấy ghép trong cơ thể sống nhằm hỗ trợ điều trị lâm sàng liên quan đến tim mạch hay sự phân hoá tế bào gốc. Hệ hydrogels này có khả năng kháng khuẩn cao trên hai chủng E. coli  và S. aureus. Đồng thời, các hydrogels chitosan/dịch nha đam được tạo với nồng độ glutaraldehyde nhỏ hơn hay bằng 0.5% đạt độ tương hợp tế bào cao, thậm chí làm tăng khả năng sinh trưởng của nguyên bào sợi da người.

Hình 1. Phản ứng điều chế hệ hydrogels chitosan chứa dịch nha đam.

Hệ hydrogels tiếp theo mà nhóm phát triển là hệ gelatin hydrogel mang cao chiết rau má (Hình 2). Rau má là một trong những cây thảo dược được nghiên cứu nhiều và ứng dụng trong y học cổ truyền từ lâu đời. Nhiều hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học tốt (flavonoids, saponins, polyphenols, và triterpenoids) ứng dụng trong chữa trị nhiều bệnh đã được tìm thấy trong cây rau má, bao gồm khả năng chữa lành vết thương, bảo vệ thần kinh, kháng u, kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy hóa, chống tụ máu và chống viêm. Sử dụng cao chiết rau má kết hợp với hệ hydrogels được tạo thành từ gelatin và glutaraldehyde đã đạt được nhiều ưu điểm: Nhả chậm polyphenols có nhiều tiềm năng trong chống lão hoá và hấp thu các gốc tự do phòng ngừa/điều trị nhiều bệnh do gốc tự do gây ra; Cấu trúc xốp và tính trương nở thấp có thể dùng bên trong cơ thể mà không gây chèn ép mô/cơ quan lân cận; Tương hợp sinh học cao, không gây độc khi thử nghiệm với nguyên bào sợi da người.

Hình 2: Phản ứng điều chế hệ hydrogels gelatin chứa dịch chiết rau má.

Như vậy, công thức hydrogel gồm chitosan/gel nham đam hay gelatin/cao rau má là công thức hydrogel đầu tiên được công bố ở Việt Nam mà nhóm nghiên cứu TS. Hoàng Thị Thái Thanh đã tiến hành. Với những kết quả khả quan trong phòng thí nghiệm, hai hệ hydrogels này cần được tiến hành thử nghiệm in vivo trên chuột để chứng minh được khả năng ứng dụng chống nhiễm trùng, cầm máu, và nhả chậm sinh NO giúp tạo mạch máu. Nếu kết quả in vivo thành công, hai hệ hydrogels này sẽ hữu ích không những trong chữa lành vết thương mạn tính hay nhiễm trùng mà còn là tiềm năng cho các ứng dụng y sinh khác.

Hình 3: Chân dung chủ nhiệm TS. Hoàng Thị Thái Thanh

Đề tài được Hội đồng nghiệm thu cấp viện do GS.TS Vũ Đình Lãm – Giám đốc Học viện Khoa học và Công nghệ làm Chủ tịch hội đồng nghiệm thu, ngày 14/7/2022 và được xếp loại xuất sắc.

Tổng hợp: Chu Thị Ngân