Desenvolvimento de membranas a base de nanoquitosana, prata, zinco e ácido hialurônico para o tratamento de queimaduras de pele avaliadas em modelo animal

Abstract

Resumo: O avanço de técnicas inovadoras e biomateriais para tratamento de feridas tem progredido consideravelmente, especialmente na reparação de lesões causadas por queimaduras. Dentro dessas abordagens, a técnica de eletrofiação permite a utilização de polímeros naturais e a incorporação de compostos bioativos em membranas para desenvolver curativos funcionais no processo de cicatrização de queimaduras. Assim, neste estudo, foram preparadas membranas de nanoquitosana/PEO com prata, zinco e ácido hialurônico em diferentes formulações por meio da técnica de eletrofiação rotativa, sendo posteriormente caracterizadas e avaliadas quanto à sua segurança e eficácia como curativo no tratamento de queimaduras em ratos. Soluções de nanoquitosana/PEO com prata, zinco e ácido hialurônico em diferentes proporções foram submetidas ao processo de eletrofiação rotativa para a obtenção das membranas das seguintes concentrações finais: nanoquitosana/PEO 4% (m/v) + prata 0,05% (m/v) (MNQAg); nanoquitosana/PEO 4% (m/v) + zinco 3% (m/v) (MNQZn); nanoquitosana/PEO 4% (m/v) + prata 0,05% (m/v) + ácido hialurônico 0,1% (m/v) (MNQAgAH); nanoquitosana/PEO 4% (m/v) + prata 0,05% (m/v) + zinco 3% (m/v) (MNQAgZn) e nanoquitosana/PEO 4% (m/v) + prata 0,05% (m/v) + zinco 3% (m/v) + ácido hialurônico 0,1% (m/v) (MNQAgZnAH), dentre essas, caracterizadas por meio de microscopia eletrônica de varredura, termogravimetria (TGA), calorimetria diferencial exploratória (DSC), difração de raios- X (DRX), espectroscopia de infravermelho (FTIR), além de ensaios antimicrobianos e mecânicos. O efeito cicatrizante das membranas foi avaliado por meio do acompanhamento da redução da área das queimaduras, retração das lesões, análise histológica e citotoxicidade. Observou-se que as membranas contendo prata e prata com ácido hialurônico apresentaram melhores resultados em termos de diâmetro das nanofibras, uniformidade, resistência mecânica, elasticidade e outras propriedades físico-químicas e biológicas. A capacidade dessas membranas em proporcionar um ambiente celular adequado favoreceu a proteção física e acelerou o processo de cicatrização, com fechamento quase completo das lesões em quatorze dias, principalmente quando combinadas com ácido hialurônico.

Abstract: The advancement of innovative techniques and biomaterials for wound treatment has progressed considerably, especially in the repair of injuries caused by burns. Within these approaches, the electrospinning technique allows the use of natural polymers and the incorporation of bioactive compounds into membranes to develop functional dressings in the burn healing process. Thus, in this study, nanochitosan/PEO membranes were prepared with silver, zinc and hyaluronic acid in different formulations using the rotary electrospinning technique, and were subsequently characterized and evaluated for their safety and effectiveness as a dressing in the treatment of burns in rats. Nanochitosan/PEO solutions with silver, zinc and hyaluronic acid in different proportions were subjected to the rotary electrospinning process to obtain membranes with the following final concentrations: nanochitosan/PEO 4% (m/v) + silver 0.05% (m /v) (MNQAg); nanochitosan/PEO 4% (m/v) + zinc 3% (m/v) (MNQZn); nanochitosan/PEO 4% (m/v) + silver 0.05% (m/v) + hyaluronic acid 0.1% (m/v) (MNQAgAH); nanochitosan/PEO 4% (m/v) + silver 0.05% (m/v) + zinc 3% (m/v) (MNQAgZn) and nanochitosan/PEO 4% (m/v) + silver 0.05% (m/v) + zinc 3% (m/v) + hyaluronic acid 0.1% (m/v) (MNQAgZnAH), among these, characterized by scanning electron microscopy, thermogravimetry (TGA), differential exploratory calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FTIR), in addition to antimicrobial and mechanical tests. The healing effect of the membranes was evaluated by monitoring the reduction in the burn area, retraction of the lesions, histological analysis and cytotoxicity. It was observed that membranes containing silver and silver with hyaluronic acid showed better results in terms of nanofiber diameter, uniformity, mechanical resistance, elasticity and other physicochemical and biological properties. The ability of these membranes to provide an adequate cellular environment favored physical protection and accelerated the healing process, with almost complete closure of the lesions in fourteen days, especially when combined with hyaluronic acid.