ЦЕЛЛЮЛОЗА ТУЫНДЫЛАРЫНА НЕГІЗДЕЛГЕН КОМПОЗИЦИЯЛЫҚ МАТЕРИАЛДАР: ТРОФИКАЛЫҚ ЖАРАЛАРДЫ ЕМДЕУДЕГІ МҮМКІНДІКТЕРІ

Созылмалы жаралар қазіргі медицинаның алдында тұрған күрделі мәселелердің бірі болып табылады. Әсіресе, қазіргі уақытта диабеттік табан жаралары бар пациенттердің санының арту үрдісі байқалады. Осыған байланысты мінсіз қасиеттерге ие таңғыш материалдарды әзірлеу – бүгінгі медицинаның басты міндеттерінің бірі. Целлюлоза өзінің биоүйлесімділігімен, қолжетімділігімен және экологиялық қауіпсіздігімен ерекшеленетін болашағы зор материал болып саналады. Бұл мақалада соңғы онжылдықтарда ғылыми әдебиетте жарияланған жараларды жабуға арналған целлюлоза туындылары мен оның композициялары негізіндегі гидрогельдер мен үлдірлер бойынша зерттеулерге шолу жасау мақсаты қойылды. Зерттеулерде ерекше назар бентонит қосылған материалдарға және оның таңғыш жабындардың механикалық, сорбциялық және биомедициналық қасиеттеріне әсеріне аударылды. Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) мен бентонит негізіндегі композиттік материалдарға арналған отандық және шетелдік зерттеулерге талдау жүргізілді. Бүгінгі күнге дейінгі зерттеулер көрсеткендей, бентонитті полимерлі матрицаларға енгізу жабындардың механикалық беріктігін, ылғал сіңіру қабілетін және құрылымдық тұрақтылығын арттырады. Сонымен қатар, саз бөлшектерін қосу дәрілік заттардың бөліну процесін реттеуге мүмкіндік беріп, терапиялық әсердің тиімділігін жоғарылатады. Қазақстандық ғалымдар жүргізген зерттеулер жергілікті бентонитті саздарды таңғыш материалдарды әзірлеуде пайдаланудың болашағы зор екенін растайды. Целлюлоза туындылары мен бентонит негізіндегі композиттік гидрогельдер мен үлдірлерді дамыту биосыйымды, тиімді жара жабыны материалдарын жасауға жаңа мүмкіндіктер ашады. Алдағы зерттеулер олардың құрамын және құрылымын оңтайландыруға бағытталуы тиіс, бұл өз кезегінде олардың функционалдық қасиеттері мен терапиялық тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.

1. 3D Cell Printing of Perfusable Vascularized Human Skin Equivalent Composed of Epidermis, Dermis, and Hypodermis for Better Structural Recapitulation of Native Skin / B.S. Kim et al // Advanced Healthcare Materials. – 2019. – V. 8, Issue 7. https://doi.org/10.1002/adhm.201801019.

2. Advances in Skin Regeneration Using Tissue Engineering / K. Vig et al // International Journal of Molecular Sciences. – 2017. – V. 18, Issue 4. – Р. 789. https://doi.org/10.3390/ijms18040789.

3. The top 10 causes of death. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/the-top-10-causes-of-death.

4. Shengji ointment combined with bromelain promotes granulation of exposed tendons in diabetic foot ulcers: A multicenter, randomized, positive-controlled clinical trial / X. Sun et al // Heliyon. – 2024. – V. 10, Issue 22. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e39716.

5. Prevalence, risk level and risk factors of diabetic foot ulcer among adult individuals with diabetes in the Southeastern Anatolia Region of Turkiye / M. Kilic et al // Journal of Tissue Viability. – 2024. – V. 34, Issue 1. https://doi.org/10.1016/j.jtv.2024.12.003.

6. The Dysvascular Foot: A System for Diagnosis and Treatment / F.W. Wagner // Foot & Ankle. – 1981. – V.2, Issue 2. – P. 64-122. https://doi.org/10.1177/107110078100200202.

7. Hyperglycaemia-Linked Diabetic Foot Complications and Their Management Using Conventional and Alternative Therapies / P. Ansari et al // Applied Sciences. – 2022. – V. 12, Issue 22. https://doi.org/10.3390/app122211777.

8. Management of diabetic foot ulcers / K. Alexiadou et al // Diabetes therapy: research, treatment and education of diabetes and related disorders. – 2012. – V. 3, Issue 1. – P. 4. https://doi.org/10.1007/s13300-012-0004-9.

9. Application of a collagen matrix dressing on a neuropathic diabetic foot ulcer: a randomized control trial / G.E. Djavid et al // Journal of wound care. – 2020. – V. 29, Issue 3. – P. 13-18. https://doi.org/10.12968/jowc.2020.29.sup3.s13.

10. Wound Healing: From Passive to Smart Dressings / M. Farahani et al // Advanced healthcare materials. – 2021. – V. 10, Issue 16. https://doi.org/10.1002/adhm.202100477.

11. Interactive dressings and topical agents / R.J. Morin et al // Clinics in plastic surgery. –2007. – V. 34, Issue 4. – P. 643-658. https://doi.org/10.1016/j.cps.2007.07.004.

12. Design and evaluation of new wound dressings based on collagen-cellulose derivatives / E-E. Tudoroiu // Materials & Design. – 2023. – V. 236. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2023.112469.

13. Cellulose ionogels: Recent advancement in material, design, performance and applications / Q. Chen et al // Resources Chemicals and Materials. – 2024. https://doi.org/10.1016/j.recm.2024.12.001.

14. Cellulose: fascinating biopolymer and sustainable raw material / D. Klemm et al // Angewandte Chemie International Edition. – 2005. – V. 44, Issue 22. – P. 3358-3393. https://doi.org/10.1002/anie.200460587.

15. Cellulose-Based Gels / H. Kang et al // Macromolecular Chemistry and Physics. – 2016. – V. 217. – P. 1322-1334. http://doi.org/10.1002/macp.201500493.

16. An Overview of Cellulose Derivatives-Based Dressings for Wound-Healing Management / E.E. Tudoroiu et al // Pharmaceuticals. – 2021. – V. 14, Issue 12. – P. 1215. https://doi.org/10.3390/ph14121215.

17. Thermoresponsive keratin-methylcellulose self-healing injectable hydrogel accelerating fullthickness wound healing by – promoting rapid epithelialization / K. Dixit et al // International Journal of Biological Macromolecules. – 2024. – V. 263, Issue 1. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.130073.

18. Fabrication of honey-loaded ethylcellulose/gum tragacanth nanofibers as an effective antibacterial wound dressing / M. Ghorbani // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2021. – V. 621. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2021.126615.

19. Porous antimicrobial crosslinked film of hydroxypropyl methylcellulose/carboxymethyl starch incorporating gallic acid for wound dressing application / V. Pitpisutkul et al // International Journal of Biological Macromolecules. – 2024. – V. 256, Issue 1. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.128231.

20. Asymmetric chitosan-derivative/carboxymethylcellulose layer-by-layer film combining antimicrobial and vascular regeneration for the repair of infected wounds / F. Yang et al // International Journal of Biological Macromolecules. – 2024. – V. 269, Issue 2. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.132031.

21. Medicated tri-layer fibers based on cellulose acetate and polyvinylpyrrolidone for enhanced antibacterial and wound healing properties / M. Wang et al // Carbohydrate Polymers. – 2025. – V. 348 https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2024.122856.

22. Nanoparticles loaded triple-layered cellulose-acetate based multifunctional dressing for wound healing / S.S. Dugam et al // International Journal of Biological Macromolecules. – 2024. – V. 276. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.133837.

23. Arabinoxylan-Carboxymethylcellulose Composite Films for Antibiotic Delivery to Infected Wounds / N.K. Alruwaili et al // Polymers. – 2022. – V. 14, Issue 9. – P. 1769. https://doi.org/10.3390/polym14091769.

24. WoundRes Collagen Hydrogel. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.coloplast.us/woundres-collagen-hydrogel-1-en-us.aspx.

25. Health Care Professionals. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.smithnephew.com/en/health-care-professionals.

26. ConvaTec. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.convatec.co.uk/.

27. Chitosan/carboxymethyl cellulose wound dressings supplemented with biologically synthesized silver nanoparticles from the ligninolytic fungus Anamorphous Bjerkandera sp. R1 / Echavarría J. Osorio et al // Heliyon. – 2022. – V. 8, Issue 9. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e10258.

28. Superabsorbent crosslinked carboxymethyl cellulose-PEG hydrogels for potential wound dressing applications / N.S.V. Capanema et al // International Journal of Biological Macromolecules. – 2018. – V. 106. – P. 1218–1234. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2017.08.124.

29. Characterization and Evaluation of Carboxymethyl Cellulose-Based Films for Healing of FullThickness Wounds in Normal and Diabetic Rats / P. Basu // ACS omega. – 2018. – V. 3, Issue 10. – P. 12622–12632. https://doi.org/10.1021/acsomega.8b02015.

30. Fabrication, characterization and drug loading efficiency of citric acid crosslinked NaCMCHPMC hydrogel films for wound healing drug delivery applications / K. Dharmalingam et al // International Journal of Biological Macromolecules. – 2019. – V. 134. – P. 815-829. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.05.027.

31. Quaternized chitosan/polyvinyl alcohol/sodium carboxymethylcellulose blend film for potential wound dressing application / D. Hu et al // Wound Medicine. – 2017. – V. 16. – P. 15-21. https://doi.org/10.1016/j.wndm.2016.12.003.

32. Wound healing evaluation of sodium fucidate-loaded polyvinylalcohol/sodium carboxymethylcellulose-based wound dressing / J.H. Lee et al // Archives of pharmacal research. – 2010. – V. 33, Issue 7. – P. 1083–1089. https://doi.org/10.1007/s12272-010-0715-2.

33. Formulation of Novel Layered Sodium Carboxymethylcellulose Film Wound Dressings with Ibuprofen for Alleviating Wound Pain / L. Vinklárková et al // BioMed research international. –2015. https://doi.org/10.1155/2015/892671.

34. Nanomaterial strategies in wound healing: A comprehensive review of nanoparticles, nanofibers and nanosheets / M. Afshar et al // International Wound Gournal. – 2024. – V. 21, Issue 7. https://doi.org/10.1111/iwj.14953.

35. Bioengineered Water-Responsive Carboxymethyl Cellulose/Poly(vinyl alcohol) Hydrogel Hybrids for Wound Dressing and Skin Tissue Engineering Applications / N.S.V. Capanema et al // Gels – 2023. – V. 9, Issue 2. – P. 166. https://doi.org/10.3390/gels9020166.

36. Collagen-Carboxymethylcellulose Biocomposite Wound-Dressings with Antimicrobial Activity / I.A. Neacsu et al // Materials. – 2021. – V. 14. – P. 1153. https://doi.org/10.3390/ma14051153.

37. Graphene Oxide Carboxymethylcellulose Nanocomposite for Dressing Materials / M.L. Saladino et al // Materials. – 2020. – V. 13. – P. 1980. https://doi.org/10.3390/ma13081980.

38. PVA–clay nanocomposite hydrogels for wound dressing / M. Kokabi et al // European Polymer Journal. – 2007. – V. 43, Issue 3. – P. 773-781. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2006.11.030.

39. A review of carboxymethyl cellulose composite-based hydrogels in drug delivery applications. Y. Gupta et al // Results in Chemistry. – 2024. – V. 10. https://doi.org/10.1016/j.rechem.2024.101695.

40. Biodegradable Cellulose-based Hydrogels: Design and Applications / A. Sannino et al // Materials. – 2009. – V. 2. – P. 353-373. https://doi.org/10.3390/ma2020353.

41. The Use of Some Clay Minerals as Natural Resources for Drug Carrier Applications / M. Massaro et al // Journal of Functional Biomaterials. – 2018. – V. 9, Issue 4. – P. 58. https://doi.org/10.3390/jfb9040058.

42. Возможности использования бентонитовых глин в медицине / Н.Т. Гылымхан и др. // Доклады Национальной академии Республики Казахстан. – 2016. – № 4. – С. 24-33.

43. Application of montmorillonite in bentonite as a pharmaceutical excipient in drug delivery systems / J. Park et al // Journal of Pharmaceutical Investigation. – 2016. – V. 46, Issue 4. – P. 363-375. https://doi.org/10.1007/s40005-016-0258-8.

44. Лечебные свойства бентонита / Ф.Ш. Назарова и др. // Достижения науки и образования. – 2020. – № 5. – С. 59.

45. Cтруктура и биологическая активность композитов гидроксиэтилцеллюлозы/бентонит / Е.В. Гарасько и др. // Успехи современного естествознания. – 2015. – № 11-1. – С. 20-25.

46. Preparation and characterization of chitosan-bentonite nanocomposite films for wound healing application / N. Devi et al // International Journal of Biological Macromolecules. – 2017. – V. 104. – 1897-1904. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2017.02.080.

47. Глинистые композиции натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы в качестве носителя рихлокаина / Ш.Н. Жумагалиева // Известия НАН РК. Серия химическая. – 2008. –№ 5. – С. 63-66.

48. Exploring the cellular uptake of hectorite clay mineral and its drug carrier capabilities / M. Notarbartolo // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. – 2022. – V. 220. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2022.112931.

49. Functionalizing graphene with clay nanosheets as a protein carrier / Q. Wang et al // Colloid and Interface Science Communications. – 2022. – V. 48. https://doi.org/10.1016/j.colcom.2022.100618.

50. Clay/au nanoparticle composites as acetylcholinesterase carriers and modified-electrode materials: A comparative study / A. Phongphut et al // Applied Clay Science. – 2020. – V. 194. https://doi.org/10.1016/j.clay.2020.105704.

51. Clay/chitosan biocomposite systems as novel green carriers for covalent immobilization of food enzymes / I. Cacciotti et al // Journal of Materials Research and Technology. – 2019. – V. 8, Issue 4. – P. 3644-3652. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2019.06.002.

52. Preparation and characterization of dicarboxylic acid modified starch-clay composites as carriers for pesticide delivery / Sh. Jain et al // Arabian Journal of Chemistry. – 2020. – V. 13, Issue 11. – P. 7990-8002. http://dx.doi.org/10.1016/j.arabjc.2020.09.028.

53. Evaluation of clay-ionene nanocomposite carriers for controlled drug delivery: Synthesis, in vitro drug release, and kinetics / H. El-Hamshary et al // Materials Chemistry and Physics. – 2019. – V. 225. – P. 122-132. https://doi.org/10.3390/molecules28155895.

54. Complex of chitosan pectin and clay as diclofenac carrier / D. Cheikh et al // Applied Clay Science. – 2019. – V. 172. – P. 155-164. http://dx.doi.org/10.1016/j.clay.2019.03.004.