スマートレスポンシブにおける研究の進歩

軍事医学研究第 10 巻、記事番号: 37 (2023) この記事を引用

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糖尿病患者の慢性かつ治癒しない創傷の治療は、依然として大きな医学的問題です。 最近の報告では、ハイドロゲル創傷被覆材が、その優れた親水性、良好な薬剤充填能力、および持続的な薬剤放出特性により、糖尿病性創傷の治療に有効な戦略である可能性があることが示されています。 典型的な例として、ヒアルロン酸包帯（Healoderm）は、糖尿病性足潰瘍の創傷治癒効率と治癒率を向上させることが臨床試験で実証されています。 しかし、臨床的に使用されているハイドロゲル創傷被覆材の薬物放出および分解挙動は、創傷の微小環境に応じて調整することができません。 糖尿病性創傷は複雑であるため、臨床現場では抗生物質やその他の薬剤がハイドロゲル包帯と併用されることがよくありますが、これらの薬剤は過酷な環境によって容易に阻害されます。 この場合、科学者たちは、糖尿病性創傷の微環境の特徴（高血糖や低 pH など）に基づいて、または外部刺激（光や磁場など）と組み合わせて、制御可能な薬物放出、ゲル分解、これらの臨床問題を克服するための微環境の改善。 これらの応答性ヒドロゲル包帯は、糖尿病治療用創傷包帯において重要な役割を果たすことが期待されています。 ここでは、ヒドロゲルの構造設計、応答性の原理、分解挙動に焦点を当てて、糖尿病性創傷治癒に向けた応答性ヒドロゲル包帯の最近の進歩をレビューします。 最後になりましたが、臨床応用におけるこれらの応答性ヒドロゲルの利点と限界についても説明します。 私たちは、このレビューが糖尿病性創傷治癒のための改善された包帯としてのヒドロゲルのさらなる進歩と実際の臨床応用に貢献することを願っています。

国際糖尿病連盟 (IDF) の最新報告書によると、2021 年には世界の人口の 10% が糖尿病を患っており、この数は 2030 年までに 6 億 4,300 万人、2045 年までに 7 億 8,300 万人に増加すると予想されています [1]。 最も重要かつ蔓延している慢性疾患の 1 つである糖尿病は、糖尿病性足部潰瘍 (DFU) などの慢性創傷と関連していることがよくあります [2,3,4]。 詳細には、DFU の有病率は東南アジアで約 15.0%、アフリカで 10.0 ～ 30.0%、ブラジルで 21.0%、ヨーロッパで 1.0 ～ 17.0%、中東または北アフリカで 5.0 ～ 20.0% です [5] 。 さらに重要なことは、DFU のような慢性創傷のある糖尿病患者は、再発性感染症や切断のリスクを経験する可能性があり、医療費が支払われず世界中で罹患率や死亡率が大幅に増加することです [6]。 止血、炎症、増殖、組織リモデリングに関連しているだけでなく[7、8]、糖尿病性創傷の周囲の環境はより複雑であり、創傷治癒プロセスの重複や炎症期間の長期化につながります[9]。 その結果、糖尿病による傷は再発しやすく、治癒が不完全になることがよくあります。 そして、極端な状況であっても、糖尿病による傷は切断や死に至る可能性があります[9]。 つまり、糖尿病による創傷治癒は世界の医療システムにとって大きな負担となっている[4]。

創傷被覆材は、糖尿病性創傷の臨床治療において重要な役割を果たします [10]。 ガーゼ包帯などの従来の創傷被覆材は、出血を止め、創傷滲出液を吸収し、創傷を保護し、感染を防ぐのに役立ちますが、これらの創傷被覆材は治癒プロセスを促進しません[11、12]。 実際、ドレッシングを頻繁に交換すると、二次損傷や複数の損傷を引き起こす可能性が高く、患者のコンプライアンスが低下します [11、13]。 最近の湿潤創傷治癒理論によると、理想的な包帯は、適切な湿度、適切な温度、pH 値を備えた環境を提供し、皮膚組織細胞を傷つけることなく簡単に剥がせる必要があります [11、14]。 さらに、優れた止血維持能力、抗感染能力、修復促進能力を備えた包帯は、糖尿病性創傷に適している可能性があります。 通常、フォーム、フィルム、およびヒドロゲルが現在市販されている湿式創傷包帯です [15]。 これらの包帯の中で、ハイドロゲルは生体適合性、保湿性、透明性の点で利点があり、創傷の視覚的なモニタリングが可能になります [16、17]。 ヒアルロン酸包帯 (Healoderm) [18]、Aquaform (Maersk Medical)、Intrasite Gel (Smith and Nephew) [19]、および創傷滲出液を吸収し、壊死組織の自己融解を促進し、創傷の湿った環境を維持できるその他のヒドロゲル創傷包帯良好な臨床創傷治療効果を達成しています。 それにもかかわらず、糖尿病性創傷微小環境の複雑さは、高血糖値、高レベルの活性酸素種（ROS）、低pH、および異常なマトリックスメタロプロテイナーゼ（MMP）レベルの特徴に反映されており、これらすべてが感染のリスクを高めます。血管新生が不十分であり、治癒が損なわれている[20]。 ハイドロゲル創傷被覆材は抗生物質や他の薬剤と組み合わせて使用​​できますが、ハイドロゲル創傷被覆材の現在の臨床使用は糖尿病の創傷特性に対応できず、不適切な薬剤適用につながり、有効性の低下や薬剤耐性が生じる可能性があります[21]。 これらの懸念は、臨床糖尿病創傷被覆材の適用に新たな課題をもたらし、その設計の方向性を示しています。