CYTOLOGICAL CHARACTERISTICS OF EXPERIMENTAL CHRONIC PURULENT WOUNDS TREATED WITH GRAPHENE OXIDE

N. M. Ryziuk; O. V. Pyptiuk

doi:10.21802/artm.2025.3.35.71

Автор(и)

Н. М. Ризюк Івано-Франківський національний медичний університет, кафедра хірургічних хвороб, м. Івано-Франківськ, Україна https://orcid.org/0000-0003-0364-666X
О. В. Пиптюк Івано-Франківський національний медичний університет, кафедра хірургічних хвороб, м. Івано-Франківськ, Україна https://orcid.org/0000-0003-0147-645X

DOI:

https://doi.org/10.21802/artm.2025.3.35.71

Ключові слова:

оксид графену, цитологія, гнійні рани, загоєння ран, нейтрофільні лейкоцити, макрофаги, фібробласти, світлова мікроскопія

Анотація

Хронічні гнійні рани залишаються серйозною медичною проблемою через зростання антибіотикорезистентності патогенних мікроорганізмів, що вимагає пошуку нових ефективних терапевтичних підходів із використанням наноматеріалів. Оксид графену як одношаровий функціоналізований вуглецевий матеріал виявляє унікальні антибактеріальні й регенеративні властивості завдяки великій питомій поверхні до 2630 м²/г, механічній міцності та здатності генерувати активні форми кисню, що спричиняють пряме фізичне пошкодження бактеріальних клітинних стінок. Експериментальне дослідження проведено на 84 лабораторних щурах лінії Wistar із використанням моделі хронічних гнійних ран, інфікованих клінічними штамами Staphylococcus aureus, Escherichia coli та Pseudomonas aeruginosa концентрацією 5×10⁹ КУО/мл кожного. Тварини були розподілені на сім груп із використанням різних носіїв: мазевої сітки, гідрогелевої пов’язки і поліуретанової губки з оксидом графену та без нього в концентрації 0,5 мг/мл, а також контрольної групи, що отримувала традиційне антисептичне лікування. Цитологічний аналіз мазків-відбитків за методикою Покровської-Макарова в модифікації Штейнберга на 3-тю, 6-ту та 9-ту добу показав значне прискорення загоєння в усіх групах з оксидом графену порівняно з контрольними. Спостерігалося швидше зменшення нейтрофільної інфільтрації разом із раннім активуванням макрофагів з ознаками завершеного фагоцитозу та прискореним переходом від дегенеративно-запального до регенеративно-запального типів цитограм. Це підтверджувалося зростанням регенеративно-дегенеративного індексу в 2-3 рази. Найефективнішими виявилися гідрогелева пов’язка й мазева сітка з оксидом графену, які забезпечували оптимальний вологий баланс і пролонговане вивільнення активних компонентів, досягаючи V типу цитограми на 9-ту добу експерименту. Результати підтверджують перспективність клінічного застосування оксиду графену для лікування хронічних гнійних ран із резистентною мікрофлорою.

Завантажити

Дані для завантаження поки недоступні.

Посилання

Hassen A, Moawed EA, Bahy R, El Basaty AB, El-Sayed S, Ali AI, et al. Synergistic effects of thermally reduced graphene oxide/zinc oxide composite material on microbial infection for wound healing applications. Sci Rep. 2024; 14(1):22942. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-73007-5

Soliman M, Sadek AA, Abdelhamid HN, Hussein K. Graphene oxide-cellulose nanocomposite accelerates skin wound healing. Res Vet Sci. 2021; 137:262-73. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rvsc.2021.05.013

Di Lodovico S, Diban F, Di Fermo P, Petrini M, Fontana A, Di Giulio M, et al. Antimicrobial combined action of graphene oxide and light emitting diodes for chronic wound management. Int J Mol Sci. 2022; 23(13):6942. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms23136942

Fadhil WA, Jabbar II, Ali EH, Sulaiman GM, Khan RA, Mohammed HA. Freshly prepared graphene oxide nanoparticles' wound-healing potential and antibacterial activity specifically against staphylococcus aureus. Plasmonics. 2025; 20(2):763-73. DOI: https://doi.org/10.1007/s11468-024-02296-3

Luz EPCG, da Silva TF, Marques LSM, Andrade A, Lorevice MVV, Andrade FK, et al. Bacteria-derived cellulose membranes modified with graphene oxide-silver nanoparticles for accelerating wound healing. ACS Appl Bio Mater. 2024; 7(8):5530-40. DOI: https://doi.org/10.1021/acsabm.4c00650

Mohammadi A, Kerdabadi ZG, Najafabadi SAA, Pourali A, Nejaddehbashi F, Azarbarz N, et al. A high-efficient antibacterial and biocompatible polyurethane film with Ag@rGO nanostructures prepared by microwave-assisted method: Physicochemical and dermal wound healing evaluation. Heliyon. 2023; 9(11):e22142. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e21783

Li Y, Wang J, Yang Y, Shi J, Zhang H, Yao X, et al. A rose bengal/graphene oxide/PVA hybrid hydrogel with enhanced mechanical properties and light-triggered antibacterial activity for wound treatment. Mater Sci Eng C. 2021; 118:111447. DOI: https://doi.org/10.1016/j.msec.2020.111447

Chen J, Wang X, Han H. A new function of graphene oxide emerges: inactivating phytopathogenic bacterium Xanthomonas oryzae pv. Oryzae. J Nanopart Res. 2022; 24(3):48.

Augustine R, Hasan A, Patan NK, Dalvi YB, Varghese R, Antony A, et al. Cerium oxide nanoparticle incorporated electrospun poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) membranes for diabetic wound healing applications. ACS Biomater Sci Eng. 2020; 6(1):58-70. DOI: https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.8b01352

Akhavan O, Ghaderi E. Toxicity of graphene and graphene oxide nanowalls against bacteria. ACS Nano. 2010; 4(10):5731-6. DOI: https://doi.org/10.1021/nn101390x