BIOCURE

Titlu proiect: Imbunatatirea managementului escarelor utilizand pansamente eficiente cu extracte din plante

Acronimul proiectului: BIOCURE

Cod proiect: PN-III-P2-2.1-PED-2019-5236

Nr contractului: 532PED

Abstract: Proiectul abordează un subiect care este foarte modern și actual la nivel național și internațional în domeniul biomaterialelor utilizate ca sisteme de eliberare a medicamentelor, și anume tratarea escarelor. Aceste răni au o importanță ridicată, fiind una dintre principalele cauze ale mortalității asociate imobilizării în cazul pacienților paralizați sau în stare comatoasă, implicând costuri ridicate pentru tratarea complicațiilor provocate de acestea. În acest scop, proiectul propune dezvoltarea unor pansamente inteligente, ca soluție concretă și convenabilă pentru tratamentul actual al escarelor evitând în acest fel debridarea zonelor afectate sau intervențiile chirurgicale ulterioare. Obiectul acestei cercetări, constă dintr-un strat de protecție exterior, matrice, sistem adeziv și uleiuri esențiale încapsulate eliberate într-o manieră controlată direct la nivelul plăgii cutanate pentru a menține tot timpul o concentrare constantă pe rană. Ca polimeri biodegradabili pentru încapsularea medicamentelor antibiotice și microcapsulelor cu uleiuri esențiale vom folosi diferite compoziții de colagen, poloxamer și alginat. Uleiurile esențiale vor fi încapsulate în polimeri dendritici precum β-ciclodextrinele. În cadrul acestui proiect, vom dezvolta un adeziv clasic acrilic și un nou adeziv avansat din categoria celor siliconici, care vor fi folosiți în realizarea acestor pansamente. Prototipurile de pansamente obținute în cadrul acestui proiect vor include atât suportul de biopolimer în care sunt încapsulate uleiurile esențiale cu caracteristici optime de eliberare în raport cu locul de aplicare și indicația terapeutică, precum și componenta biocompatibilă strat de protectie- sistem adeziv, folosite în tratamentul rănilor cutanate, precum escarele.

 Obiectivul proiectului

Obiectivul principal al proiectului este dezvoltarea unei noi soluții inteligente de pansamente cu eliberare controlată de uleiuri esențiale încapsulate și medicamente, utilizate în tratamentul plăgilor de tip escare, o afecțiune foarte comună a pielii specifică pacienților cu posibilități reduse de mișcare a corpului.

 Rezultatele estimate

Rapoarte de cercetare si financiare pentru etapele intermediare si finala.
Rapoarte de audit aferente etapelor.
Program de caracterizare și analiza a biopolimerilor suport pentru principii active.
Buletine de analiza.
Model experimental de pansament cu eliberare de principii active medicamentoase si naturale utilizat pentru tratamentul escarelor.
Raport de testare model experimental.
Raport de testare microbiologica.
Cerere de brevet.
Prototip pansament cu eliberare de medicament/uleiuri esentiale utilizat pentru tratamentul escarelor.
Raport de testare functionala a prototipului de pansament.
Protocoale de testare clinica; manual de utilizare a pansamentului dezvoltat in cadrul proiectului.
Studiu de fezabilitate. Specificatii tehnice pentru pansamentul dezvoltat in cadrul proiectului.
Pagina web a proiectului.
Rapoarte de diseminare a rezultatelor cercetarii (articole, prezentari la conferinte).

Data începerii contractului: 23/10/2020

Data încheierii contractului: 23/09/2022

Parteneri implicati in proiect:

CO – UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCURESTI

P1 – S.C. HOFIGAL EXPORT IMPORT S.A.

Plan de lucru:

Etapa I/31.12.2020 – Cercetari preliminare privind dezvoltarea de noi solutii inovatoare de pansamente cu eliberare de principii active (medicament/extracte din plante) utilizate in tratamentul plagilor de tip escare. Investigatii si analize interdisciplinare asupra structurii, proprietatilor functionale si stabilitatii chimice a componentelor pansamentelor.

REZUMAT

În prezentul Raport Științific și Tehnic sunt prezentate rezultatele științifice obținute în cadrul etapelor I și II.

În cadrul etapei I au fost efectuate cercetări preliminare privind dezvoltarea de noi pansamente cu eliberare controlată a principiilor active utilizate în tratamentul plăgilor deschise. De asemenea au fost selectate componentele biodegradabile și aditivii de uz medical și au fost realizate și caracterizate morfo-structural noi compoziții adezive biopolimerice suport pentru principiile active care urmează să fie utilizate în tratamentul plăgilor de tip escare. În paralel, la partenerul IMM au fost cercetate și obținute prin extracție la nivel laborator uleiuri esențiale cu proprietăți antimicrobiene și de vindecare a escarelor. Au fost evaluate proprietăţile antimicrobiene și de antibiofilm ale uleiurilor esențiale obținute. Având în vedere rezultatele obținute la nivel laborator, au fost efectuate studii privind introducerea pe piață a unor modele experimentale de tip pansamente cu eliberare de medicamente utilizate pentru tratamentul escarelor.

Etapa II/30.12.2021 – Dezvoltarea si caracterizarea unui nou model experimental de pansament cu eliberare de principii active medicamentoase si naturale utilizat pentru tratamentul escarelor. Testarea modelului experimental optimizat substrat-adeziv si biopolimer suport pentru principii active medicamentoase si naturale.

REZUMAT

În cadrul etapei a II-a a fost dezvoltat și caracterizat un nou model experimental de pansament cu eliberare de principii active și medicamentoase și naturale pentru tratamentul escarelor. În acest scop, au fost extrase uleiuri esențiale la nivel industrial, a fost elaborat și realizat modelul experimental: recepturi polimerice pentru matrice-substrat adeziv, compuse din materialele de uz medical selectate în etapa I, încărcate cu uleiurile esențiale care au prezentat cele mai bune proprietăți antimicrobiene și antibiofilm selectate în Etapa I, de asemenea au fost utilizate substanțe organice tioureide cu proprietăți antimicrobiene și substanțe active medicamentoase antibiotice. La realizarea recepturilor polimerice, o activitate importantă a constituit-o încapsularea uleiurilor esențiale în polimeri cu structură globulară tip ciclodextrine. Noutatea modelului experimental a constat în utilizarea polimerului poloxamer în realizarea unei recepturi complexe care a fost încărcată cu capsule cu conținut de uleiuri esențiale. Recepturile polimerice au fost testate din punct de vedere al proprietăților antimicrobiene, antibiofilm și citotoxicitate. Ținând cont de aceste rezultate, a fost realizat și caracterizat modelul experimental de pansament activ, care a fost caracterizat din punct de vedere al comportării în contact cu fluide biologice simulate, degradării matricii polimerice adezive, adezivității pansamentului și cineticii eliberării de substanță activă. De asemenea, au fost efectuate testări ale pansamentelor pe modele de piele artificială. Pansamentele au fost ambalate în folii blister, au fost sterilizate cu oxid de etilenă și a fost evaluat efectul sterilizării şi al ambalării asupra modelului experimental. Rezultatele științifice obținute au fost diseminate prin: participarea la două conferințe internaționale, publicarea a două articole în reviste open acces din zona roșie, publicarea unui capitol de carte. Pentru un management eficient al proiectului a fost creată pagina web.

Rezultatele au fost diseminate prin participări la conferințe și publicări de articole în reviste, astfel:

  1. Aurora Antoniac, Iulian Antoniac, Elena Grosu, Anca Daniela Raiciu, Lia Mara Ditu, Antimicrobial behavior of some polymeric recipes loaded with essential oils to be used in wound healing applications, International Conference on Innovative Research, Iasi, 20–21 Mai 2021
  2. Elena Grosu, Aurora Antoniac, Iulian Antoniac, Carmen Limban, Roxana Roman, Lia Mara Ditu, Antimicrobial applications of substituted benzoylthiourea derivatives in wound dressing for bedsores, 6th Annual Conference and Expo on Biomaterials, 21-22 iunie, 2021 Berlin, Germany
  3. Alina Robu, Aurora Antoniac, Elena Grosu, Eugeniu Vasile, Anca Daniela Raiciu, Florin Iordache, Vasile Iulian Antoniac, Julietta V. Rau, Viktoriya G. Yankova, Lia Mara Ditu and Vicentiu Saceleanu, Additives Imparting Antimicrobial Properties to Acrylic Bone Cements, Materials, 14, 7031, 2021. IF = 3,623 (Q1). https://doi.org/10.3390/ma14227031, accesibil on-line aici.
  4. Inna V. Fadeeva, Elena S. Trofimchuk, Anna A. Forysenkova, Abdulrahman I. Ahmed, Oleg I. Gnezdilov, Galina A. Davydova, Svetlana G. Kozlova, Aurora Antoniac and Julietta V. Rau, Composite Polyvinylpyrrolidone–Sodium Alginate—Hydroxyapatite Hydrogel Films for Bone Repair and Wound Dressings Applications, Polymers, 13, 3989, 2021. IF = 4,329 (Q1). https://doi.org/10.3390/polym13223989, accesibil on-line aici.
  5. Materiale utilizate în medicină – aspecte interdisciplinare, Capitol: Perspective în sistemele terapeutice transdermice, Grosu Elena, Antoniac Aurora, Antoniac Iulian, Deleanu Iuliana Mihaela, Alina Robu, Editura Printech, Bucuresti, ISBN 978-606-23-1306-7, 2021.

Etapa III/23.09.2022 – Proiectarea si dezvoltarea prototipului de pansament cu eliberare de medicament/uleiuri esentiale utilizat pentru tratamentul escarelor. Testarea functionala a prototipului de pansament.

In cadrul etapei III au fost efectuate cercetari corespunzatoare atingerii TRL 4 privind dezvoltarea de noi pansamente cu eliberare controlata a principiilor active utilizate in tratamentul plagilor deschise. Astfel, au fost elaborate modele de prototipuri computerizate care au condus la realizarea de prototipuri de pansamente in diferite versiuni. Au fost realizate prototipuri de pansamente cu diferite matrici polimerice pe baza de substante de uz medical: polimeri hidrosolubili tip polivinil alcool (PVA), polivinil pirolidona (PVP), carboximetil celuloza (CMC); aditivi antimicrobieni tip substante medicamentoase (antibiotic tetraciclina) si uleiuri esentiale extrase din fenicul, pin, cimbru si menta; plastifianti polietilen glicol, glicerol; stabilizator stearat de zinc, vitamina A, vitamina E si aditiv de reticulare-glutaraldehida. A fost efectuata testarea functionala a produsului de pansament in vivo pe animale de laborator cu leziuni induse ale pielii si s-a constatat vindecarea acestora la scurt timp de la aplicarea pansamentelor pe leziunile pielii. Au fost elaborate doua cereri de brevet: „Matrici polimerice adezive din componenta pansamentelor pentru tratamentul plagilor tip escare” si „Suport polimeric-medicament /uleie sential pentru pansamente utilizate in tratamentul plagilor de tip escare”. A fost elaborata Specificatia Tehnica pentru Pansamente cu extracte de plante, cu proprietati antimicrobiene si biocompatibile. Au fost elaborate protocoalele de testare clinica a pansamentelor cu extracte de plante cu proprietati antimicrobiene si biocompatibile. A fost elaborat un Manual de utilizare a pansamentelor cu extracte de plante cu proprietati antimicrobiene si biocompatibile, dezvoltat in cadrul proiectului. A fost realizat un studiu de fezabilitate in cadrul studiului de analiza tehnico-economica, pentru pansamentele cu extracte de plante cu proprietati antimicrobiene si biocompatibile. Rezultatele proiectului au fost diseminate prin:instruirea a trei doctoranzi; instruirea a doi masteranzi; participare la douaconferinteinternational; publicarea a treiarticole cu factor de impact ISI; o masa rotunda “Perspective de imbunatatire a tratamentului leziunilor cutanate prin utilizarea de principii active naturale”; realizarebrosuri.

A fost actualizata pagina web a proiectului BIOCURE.

Etapa 3/2022

  1. Aurora Antoniac, Iulian Antoniac, Elena Grosu, Iuliana Mihaela Deleanu, Alina Robu,Anca Daniela Raiciu, Swelling properties and water vapor permeability of some compositions based on biopolymers and essential oils, International Conference on Innovative Research, ICIR EUROINVENT, IASI, 26-27 mai, 2022. (POSTER)
  2. Daniela Gheorghita, Elena Grosu, Alina Robu, Lia Mara Ditu, Iuliana Mihaela Deleanu, GratielaGradisteanu, Anca-Daniela Raiciu, Marian Miculescu, Ana-Iulia Bita, Aurora Antoniac, Essential oils as antimicrobial active substances in wound dressings, 9th International Conference “Biomaterials, Tissue Engineering & Medical Devices” BIOMMEDD’2022 Bucuresti, Romania, 20-22 iulie, 2022. (POSTER)
  3. Anca Daniela Raiciu, Andrei Justinian Tomescu, Cristina Manea, Essential citrus oils antioxidant activty and uses in different types of diseases, 9th International Conference “Biomaterials, Tissue Engineering & Medical Devices” BIOMMEDD’2022 Bucuresti, Romania,  20-22 iulie, 2022. (PREZENTARE ORALA)
  4. Daniela Gheorghita, Alina Robu, Aurora Antoniac, Iulian Antoniac, Lia Mara Ditu, Anca‐Daniela Raiciu, Justinian Tomescu, Elena Grosu, Adriana Saceleanu, In Vitro Antibacterial Activity of Some Plant Essential Oils against Four Different Microbial Strains, Appl. Sci. 2022, 12, 9482. IF=2,838 (Q2) https://doi.org/10.3390/app12199482.
    Vezi articol aici
  5. Alina Robu, Aurora Antoniac, Robert Ciocoiu, Elena Grosu, Julietta V. Rau, Marco Fosca, Ivan I. Krasnyuk Jr., Gratiela Gradisteanu Pircalabioru, Veronica Manescu (Paltanea), Iulian Antoniac, Sebastian Gradinaru, Effect of the Antimicrobial Agents Peppermint Essential Oil and Silver Nanoparticles on Bone Cement Properties, Biomimetics 2022, 7, 137. IF=3,743(Q2)https://doi.org/10.3390/biomimetics7030137
    Vezi articol aici
  6. Daniela Gheorghita, Elena Grosu, Alina Robu, Lia Mara Ditu, Iuliana Mihaela Deleanu, Gratiela Gradisteanu Pircalabioru, Anca-Daniela Raiciu, Ana-Iulia Bita, Aurora Antoniac, Iulian Antoniac, Essential oils as antimicrobial active substances in wound dressings, Materials 2022, 15, acceptat spre publicare IF=3,748 (Q1)
  7. Masa rotunda “Perspective de imbunatatire a tratamentului leziunilor cutanate prin utilizarea de principii active naturale”. Actiunea s-a desfasurat in data de 22 iulie 2022, la Biblioteca Centrala a Universitatii Politehnice din Bucuresti, Sala 3.2. in cadrul conferintei 9th International Conference “Biomaterials, Tissue Engineering & Medical Devices” BIOMMEDD’2022