Nad nowatorskim opatrunkiem z dodatkiem grafenu na powierzchowne rany skóry pracują naukowcy ze Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie. Właśnie dobiegają końca badania na komórkach.
Grafen to pojedyncza warstwa atomów węgla ułożonych w kształt przypominający plaster miodu. Posiada unikalne właściwości fizykochemiczne i coraz częściej wykorzystywany jest w badaniach naukowych. Jego właściwości sprawiają, że może być wykorzystywany np. w procesie gojenia ran skóry. Zajmują się tym naukowcy ze Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie.
W swoich badaniach wykorzystują jednoatomową warstwę grafenu, tzw. monowarstwę. To materiał, który jest bardzo cienki i jednocześnie niezwykle wytrzymały w relacji do swej struktury. Idealnie przylega do różnych powierzchni, między innymi do szkła, co pozwala prowadzić badania komórek na tym właśnie materiale powleczonym warstwą grafenu. Jego struktura nie uszkadza komórek, jak ma to miejsce w przypadku nanopłatków grafenu, które posiadają ostre krawędzie.
W naszych badaniach podłożem jest szkło, ponieważ obrazujemy komórki pod mikroskopem – wyjaśnia dr inż. Iwona Lasocka z Katedry Biologii Środowiska Zwierząt Instytutu Nauk o Zwierzętach SGGW. – Przygotowanie preparatu do obserwacji wymaga jego zamknięcia między dwiema szklanymi powierzchniami. Po wysianiu komórek na szkło pokryte grafenem obserwujemy, co się z nimi dzieje. Jesteśmy w stanie ocenić ich potencjał w procesie gojenia rany, a więc ich żywotność, zdolność do adhezji (przylegania komórek do podłoża) i migracji (przemieszczania się po podłożu), formowania szkieletu komórkowego, a nawet aktywność mitochondrialną (wydolność metaboliczna komórki lub reakcje energetyczne komórki) – dodaje.
Badania, które przeprowadzono do tej pory pokazały, że grafen nie jest toksyczny. Sprawdzono komórki, które są zaangażowane w proces gojenia skóry: fibroblasty, keratynocyty oraz mezenchymalne komórki macierzyste. Te wykorzystywane w badaniach pochodzą z banku komórek ATCC (ang. American Type Culture Collection).
Teraz badamy makrofagi, czyli komórki układu odpornościowego. Komórki te są aktywne w całym okresie gojenia rany, który można podzielić w dużym skrócie na fazę zapalną, proliferacyjną i przebudowy. Każde uszkodzenie tkanek goi się w wyniku reakcji zapalnej, która jest szczególnie nasilona kiedy rana jest zanieczyszczona, czyli mogą tam być obecne czynniki zakaźne, martwe komórki, czy ciała obce. Rana jest czyszczona właśnie przez makrofagi – komórki układu odpornościowego. W efekcie monowarstwa grafenu, po wstępnych badaniach in vitro, może okazać się cennym materiałem do badań na zwierzętach – wyjaśnia dr inż. Iwona Lasocka.
W związku z tym, że grafen ma właściwości przeciwbakteryjne oraz strukturę, która może stanowić rusztowanie, czyli podłoże dla komórek, mógłby być stosowany jako bioopatrunek. Nie byłoby konieczne nakładanie na ranę samego grafenu, a właśnie opatrunku z tym składnikiem, który umożliwiałby szybsze i lepsze gojenie.
Zanim jednak produkt zostanie stworzony i wprowadzony na rynek, musi zostać dokładnie przebadany zarówno pod kątem wpływu na organizm zwierząt, człowieka jak i na środowisko. Naukowcy z SGGW kończą właśnie badania na komórkach. Kolejny etap to badania na zwierzętach.
Anita Kruk, źródło: SGGW