Экспериментальная апробация полимерных покрытий текстильного сосудистого протеза с пролонгированной антибактериальной активностью

Цель исследования. Экспериментально изучить устойчивость к вымыванию лекарственных средств из текстильных тканых сосудистых протезов с различными типами полимерных покрытий.
Материалы и методы. Исследованы образцы текстильного тканого сосудистого протеза, полностью покрытые одним из трех типов гидрогелевых покрытий. Оценку устойчивости к вымыванию ванкомицина 1 % и линезолида 0,2 % из покрытий проводили по величине антибактериальной активности образцов. Методы исследования: диско-диффузионный и по способности подавлять видимый рост Staphylococcus aureus ATCC 25923 (S. аureus) в бульоне Мюллера — Хинтона.
Результаты. Все образцы текстильного тканого сосудистого протеза с покрытиями, содержащими ванкомицин 1 % или линезолид 0,2 %, угнетают рост культуры S. аureus на поверхности агара, что приводит к образованию оптически прозрачных зон стерильности на границе «полимер-среда». Размер зоны стерильности без вымывания больше для всех покрытий с линезолидом. Однако при вымывании на протяжении 7 суток размеры зон стерильности больше для всех покрытий с ванкомицином.
Заключение. Текстильные тканые сосудистые протезы с различными типами полимерных покрытий и антибиотиком ванкомицин (1 %) статистически значимо более устойчивы к вымыванию на протяжении 7 суток, чем с линезолидом (0,2 %). Наличие L-аспарагиновой кислоты в полимерных покрытиях статистически значимо увеличивает устойчивость к вымыванию антибиотиков по сравнению с гиалуроновой кислотой, а наличие поливинилпирролидона статистически значимо снижает устойчивость к вымыванию антибиотиков из полимерных покрытий.

1. Magill SS, Edwards JR, Bamberg W, Beldavs Z, Dumyati G, Kainer M. Emerging infections program healthcare-associated infections and antimicrobial use prevalence survey team. Multistate point-prevalence survey of health care-associated infections. New Eng. J. Med. 2014;370:1198-1208. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMoa1306801

2. Zilberman M, Elsner JJ. Antibiotic-eluting medical devices for various applications. J Control Release. 2008;130(3):202-215. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2008.05.020

3. Chouirfa H, Bouloussa H, Migonney V, Falentin-Daudre C. Review of titanium surface modification techniques and coatings for antibacterial applications. Acta Biomater. 2019;83:37-54. DOI: https://doi.org/10.1016/j.actbio.2018.10.036

4. Hasan J, Crawford RJ, Ivanova EP. Antibacterial surfaces: the quest for a new generation of biomaterials. Trends Biotechnol. 2013;31:295-304. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2013.01.017

5. Hoffman AS. Hydrogels for biomedical applications. Adv Drug Del Rev. 2012;64:18-23. DOI: https://doi.org/10.1016/j.addr.2012.09.010

6. Lee SC, Kwon IK, Park K. Hydrogels for delivery of bioactive agents: a historical perspective. Adv Drug Del Rev. 2013;65:17-20.

7. Bhattarai RS, Das A, Alzhrani RM, Kang DJ, Bhaduri SB, Boddu SHS. Comparison of electrospun and solvent cast polylactic acid (PLA)/polyvinyl alcohol) (PVA) inserts as potential ocular drug delivery vehicles. Materials Science and Engineering. 2017;77:895-903. DOI: https://doi.org/10.1016/j.msec.2017.03.305

8. Ou KK, Dong X, Qin CL, Ji XN, & He, JX. Properties and toughening mechanisms of PVA/PAM double-network hydrogels prepared by freeze-thawing and anneal-swelling. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications. 2017;77:1017-1026.

9. Hu B, Owh C, Chee PL, Leow WR, Liu X, Wu Y-L. Supramolecular hydrogels for antimicrobial therapy. Chem Soc Rev. 2018;47:6917-6929.

10. Zhao C, Zhou L, Chiao M, Yang W. Antibacterial hydrogel coating: Strategies in surface chemistry. Adv Colloid Interface Sci. 2020;285:102280. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cis.2020.102280

11. Cikhoreva G, Bannikova G, Stolbushkina P, Panov A, Drozd N, Makarov V, et al. Preparation and anticoagulant activity of a lowmolecular-weight sulfated chitosan. Carbohydr. Polym. 2005. 62 (4):327-332.

12. Muxika A, Etxabide A, Uranga J, Guerrero P, de la Caba K. Chitosan as a bioactive polymer: Processing, properties and applications. Int J Biol Macromol. 2017;105(2):1358-1368.

13. Li J, Mooney DJ. Designing hydrogels for controlled drug delivery. Nat Rev Mater 2016;1:16071.

14. Yang K, Han Q, Chen B, Zheng Y, Zhang K, Li Q. Antimicrobial hydrogels: promising materials for medical application. Int J Nanomedicine. 2018;13:2217.

15. Xiaoyan Qing, Guanghua He, Zhongda Liu, Yihua Yin, Weiquan Cai, Lihong Fan, Pedro Fardim Preparation and properties of polyvinyl alcohol/N-succinyl chitosan/lincomycin composite antibacterial hydrogels for wound dressing. Carbohydr Polym. 2021;261:117875.