創傷治癒のためのグリチルリチン酸とアジアチコシド含有リポソームの注射用ハイドロゲル

Injectable Hydrogel With Glycyrrhizic Acid and Asiaticoside-Loaded Liposomes for Wound Healing.

抄録

背景:

皮膚の開放創は感染症のリスクを高め、健康を損なう可能性がある。したがって、創傷部位の治癒を促進するための薬物投与は極めて重要である。実際のところ、薬物の直接投与は、吸収が速かったり拭き取られてしまったりするために長期間維持することが困難であることが多く、創傷治癒の効率が低下する。従って、抗菌作用と創傷治癒作用を併せ持つ生理活性材料の開発が強く望まれている。

BACKGROUND: Open skin wounds increase the risk of infections and can compromise health. Therefore, applying medications to promote healing at the injury site is crucial. In practice, direct drug delivery is often difficult to maintain for a long time due to rapid absorption or wiping off, which reduces the efficiency of wound healing. Consequently, the development of bioactive materials with both antibacterial and wound-healing properties is highly desirable.

方法:

本研究では、グリチルリチン酸(GA)とアシアニコシド(AS)を担持したリポソームをフィルム分散-超音波処理法により合成し、これをGelMA溶液に取り込ませた後、紫外線により架橋させ、創傷被覆用の生理活性複合ハイドロゲルを形成させた。

METHODS: This study synthesized liposomes loaded with glycyrrhizic acid (GA) and asiaticoside (AS) by film dispersion-ultrasonication method, which were then incorporated into a GelMA solution and cross-linked by ultraviolet light to form a bioactive composite hydrogel for wound dressings.

結果:

このハイドロゲルは、栄養分の輸送とガス交換を促進する。GelMAハイドロゲル（膨潤率69.8%±5.7%）と比較して、GelMA/Lip@GA@ASの膨潤率は52.1%±1.0%と低い。また、GelMA/Lip@GA@ASは圧縮性とレオロジー特性も優れており、in vitroでの生分解性はコラゲナーゼ処理群と有意差はない。さらに、このハイドロゲルポリマーは安定した薬物放出速度、良好な生体適合性、血管新生促進効果を有する。インビトロ実験では、0.5、1、2、3mg/mLの濃度で、GelMA/Lip@GA@ASが黄色ブドウ球菌の増殖を抑制できることが証明された。

RESULTS: This hydrogel is conducive to the transport of nutrients and gas exchange. Compared with GelMA hydrogel (swelling rate 69.8% ± 5.7%), the swelling rate of GelMA/Lip@GA@AS is lower, at 52.1% ± 1.0%. GelMA/Lip@GA@AS also has better compression and rheological properties, and the in vitro biodegradability is not significantly different from that of the collagenase-treated group. In addition, the hydrogel polymer has a stable drug release rate, good biocompatibility, and an angiogenic promoting effect. In vitro experiments prove that, at concentrations of 0.5, 1, 2, and 3 mg/mL, GelMA/Lip@GA@AS can inhibit the growth of Staphylococcus aureus.

結論:

我々は、GelMA/Lip@GA@ASハイドロゲルを合成し、それが有利な機械的特性、レオロジー、および生分解性を有することを見出した。生体活性ハイドロゲルは、薬物を効率的に放出し、生体適合性を示し、血管新生と抗菌効果を増強することが、in vitroの実験結果から示された。これらの結果は、GelMA/Lip@GA@ASハイドロゲルの創傷被覆材への応用が有望であることを示唆している。

CONCLUSION: We synthesized GelMA/Lip@GA@AS hydrogel and found it possesses advantageous mechanical properties, rheology, and biodegradability. Experimental results in vitro showed that the bioactive hydrogel could efficiently release drugs, exhibit biocompatibility, and enhance angiogenesis and antimicrobial effects. These results suggest the promising application of GelMA/Lip@GA@AS hydrogel in wound-dressing materials.