Sårförbandet som avslöjar infektion

Ett sårförband gjort av nanocellulosa som kan visa tidiga tecken på infektion utan att störa läkningen. Det har forskare vid Linköpings universitet utvecklat. Studien, publicerad i tidskriften Materials Today Bio, är ytterligare ett steg på vägen mot en ny typ av sårvård.

Huden är kroppens största organ. Ett sår stör hudens funktion och kan ta lång tid att läka, vara väldigt smärtsamt för patienten och i värsta fall leda till döden om det inte behandlas på rätt sätt. Dessutom är svårläkta sår en stor samhällsbörda som står för cirka hälften av alla kostnader i öppenvården.

Inom traditionell sårvård byts förbandet med jämna mellanrum, ungefär varannan dag. Och för att undersöka om såret är infekterat måste vårdpersonalen lyfta på förbandet och göra en bedömning baserat på utseende och prover. Det är en smärtsam procedur som stör läkningen genom att sårskorpan bryts upprepade gånger. Dessutom ökar infektionsrisken varje gång såret exponeras för omvärlden.

Nu har forskare vid Linköpings universitet i samarbete med kollegor vid universiteten i Örebro och Luleå utvecklat ett förband gjort av nanocellulosa som kan avslöja tidiga tecken på infektion utan att störa läkningen.

– Att snabbt kunna se om ett sår är infekterat utan att lyfta på sårförbandet öppnar för en ny typ av sårbehandling som kan effektivisera vården och förbättra tillvaron för patienter med svårläkta sår. Dessutom kan det minska onödigt användande av antibiotika, säger Daniel Aili, professor vid avdelningen för Biofysik och bioteknik vid Linköpings universitet.

Sårförbandet är gjort av finmaskig nanocellulosa som gör att bakterier och andra mikrober inte kan komma in. Samtidigt släpper materialet igenom gaser och vätska vilket är viktigt för sårläkningen. Tanken är att förbandet läggs på en enda gång för att sedan sitta kvar under hela läkeprocessen. Skulle såret bli infekterat kan en färgskiftning i förbandet visa det.

Icke-infekterade sår har ett pH-värde på ungefär 5,5. Men vid en infektion blir såret ofta alltmer basiskt och kan få pH 8 eller till och med mer. Det beror på att bakterierna i såret förändrar sin omgivning för att passa deras optimala tillväxtmiljö. Ett förhöjt pH-värde i såret märks långt innan det blir varigt, ömt och rött, vilket är de vanligaste tecknen på infektion.

För att sårförbandet ska visa det förhöjda pH-värdet har forskarna använt färgämnet bromtymolblått, BTB, som ändrar färg från gult till blått när pH-värdet överstiger 7. För att BTB ska kunna användas i förbandet utan att förstöras har färgämnet bakats in ett kiselmaterial med porer som bara är några nanometer stora. Kiselmaterialet kunde sedan kombineras med förbandsmaterialet utan att förstöra nanocellulosans egenskaper. Resultatet är ett sårförband som blir blått när en infektion finns i såret.

Skulle en infektion uppstå i ett sår behandlas det ofta med antibiotika som sprids i hela kroppen. Men har man möjlighet att upptäcka infektionen tidigt skulle det kunna räcka med en lokal behandling endast på såret. Därför utvecklar Daniel Aili och hans kollegor vid Örebro universitet även antimikrobiella substanser baserade på så kallade lipopeptider som tar död på alla typer av bakterier.

– Användningen av antibiotika gör att infektioner blir mer och mer problematiska i och med att multiresistenta bakterier blir vanligare. Kan vi kombinera den antimikrobiella substansen med förbandet minimerar vi risken för en infektion samtidigt som man inte behöver använda antibiotika i onödan, säger Daniel Aili.

Daniel Aili säger att både det nya sårförbandet och den antimikrobiella substansen är en del i utvecklingen av en ny typ av sårbehandling inom öppenvården. Men i och med att alla produkter som ska användas i vårdsituationer behöver genomgå rigorösa och dyra tester tror han att det dröjer fem till tio år innan det finns i vården.

Båda studierna ingår i forskningsprojektet HEALiX finansierat av Stiftelsen för strategisk forskning där målet är att utveckla en ny typ av sårbehandling. Övrig finansiering kom bland annat från det strategiska forskningsområdet för avancerade funktionella material – AFM – vid Linköpings universitet, Vinnova, Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse samt Vetenskapsrådet.

Artikel: Nanocellulose composite wound dressings for real-time pH wound monitoring; Olof Eskilson, Elisa Zattarin, Linn Berglund, Kristiina Oksman, Kristina Hanna, Jonathan Rakar, Petter Sivlér, Mårten Skog, Ivana Rinklake, Rozalin Shamasha, Zeljana Sotra, Annika Starkenberg, Magnus Odén, Emanuel Wiman, Hazem Khalaf, Torbjörn Bengtsson, Johan P.E. Junker, Robert Selegård, Emma M. Björk, Daniel Aili; Materials Today Bio, Volume 19, publicerad online 6 februari 2023 DOI: 10.1016/j.mtbio.2023.100574

Artikel: Development of novel broad-spectrum antimicrobial lipopeptides derived from plantaricin NC8 β; Emanuel Wiman, Elisa Zattarin, Daniel Aili, Torbjörn Bengtsson, Robert Selegård & Hazem Khalaf; Scientific Reports volume 13, publicerad online 13 mars 2023. DOI: 10.1038/s41598-023-31185-8