Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor Kelvin Yeung dari Departemen Ortopedi dan Traumatologi, Sekolah Kedokteran Klinis, Fakultas Kedokteran LKS, Universitas Hong Kong (HKUMed) mengembangkan patch microneedle baru untuk memberikan pendekatan non-antibiotik yang sangat efektif untuk pengobatan infeksi kulit. Singkatnya, desain yang dikembangkan menggunakan nanopartikel antibakteri kerangka logam-organik (MOF) berbasis seng responsif-ultrasound menawarkan pengiriman infeksi bakteri pada jaringan kulit tanpa rasa sakit sementara juga memfasilitasi pemulihan kulit.
Microneedle inovatif memiliki diameter sekitar 50 mikron, setara dengan rambut manusia. Temuan ini dilaporkan dalam jurnal Science Advances. Jerawat adalah kelainan kulit yang tersebar luas yang menyerang lebih dari 80 persen remaja dan dewasa muda di seluruh dunia. Alasan utamanya adalah produksi lipid yang berlebihan, yang menyumbat folikel rambut dan menciptakan lingkungan mikro hipoksia di jaringan kulit.
Situasi yang tidak menguntungkan ini mendorong pertumbuhan bakteri Propionibacterium acnes (P. acnes). Jerawat yang terinfeksi, yang dianggap sebagai infeksi kulit, sebagian besar disebabkan oleh bakteri P. acnes, yang menyerang jutaan orang di seluruh dunia. Ini tidak hanya menyebabkan penderitaan fisik dan mental yang parah pada penderitanya, tetapi juga dapat berkembang menjadi penyakit radang kronis jika tidak ditangani dengan benar.
membuat Trending Stories
Terapi tanpa resep (seperti benzoil peroksida dan asam salisilat) atau pemberian antibiotik secara oral atau topikal biasanya digunakan dalam manajemen klinis. Terapi semacam itu, bagaimanapun, bisa tidak berguna atau berbahaya.
Secara umum, pengobatan lini pertama untuk jerawat yang terinfeksi adalah antibiotik yang diberikan secara oral atau topikal. Namun, efek terapeutik dari pengobatan antibiotik topikal sangat memprihatinkan, terutama ketika obat melewati jaringan kulit. Juga, pengobatan menjadi kurang efektif, ketika bakteri resistan terhadap obat atau ketika mereka bermigrasi ke jaringan subkutan.
Terutama, bakteri P. acnes dapat mengeluarkan polisakarida ekstraseluler untuk membentuk biofilm yang menghalangi serangan yang diprakarsai oleh agen antibakteri atau sel imun.
Bahkan sebagian besar produk microneedle yang beredar di pasaran kebanyakan menggunakan bahan-bahan farmasi untuk mengatasi jerawat. Namun, penggunaan berulang antibiotik dapat mengurangi sensitivitas bakteri terhadap obat. Pasien yang telah lama terkena jerawat akan mengetahui bahwa efek dari produk perawatan yang sama dapat berkurang secara signifikan setelah penggunaan jangka panjang.
Tim HKUMed telah menemukan patch microneedle baru yang memfasilitasi pengiriman transdermal nanopartikel antibakteri yang responsif terhadap ultrasound untuk mengobati infeksi yang disebabkan oleh P. acnes dengan pendekatan invasif minimal. Dalam desain saat ini, bahan nano antibakteri responsif ultrasound diperkenalkan ke tambalan microneedle yang merespons infeksi bakteri dengan cepat dan efisien.
Penggunaan obat-obatan dihindari dalam pengobatan jerawat. Nanopartikel yang dimodifikasi terdiri dari ZnTCPP dan ZnO mampu menghasilkan sejumlah besar spesies oksigen reaktif (ROS) yang tunduk pada stimulasi ultrasound yang secara efektif dapat mengoksidasi makromolekul seluler utama bakteri. Hasilnya menunjukkan bahwa pembunuhan bakteri P. acnes yang dimediasi oleh ROS dapat mencapai 99,73 persen setelah 15 menit stimulasi ultrasound.
Juga, tingkat penanda inflamasi, termasuk tumor necrosis factor-a (TNF-a), interleukin (ILs), dan matrix metalloproteinases (MMPs) berkurang secara signifikan. Selain itu, ion seng yang dilepaskan dapat meningkatkan gen terkait replikasi DNA, sehingga menambah lebih banyak fibroblas menuju perbaikan kulit yang unggul.
Profesor Kelvin Yeung Wai-Kwok, mengatakan, ‘Patch microneedle baru yang memungkinkan pembentukan ROS melalui stimulasi ultrasound, dianggap sebagai pendekatan non-antibiotik dan transdermal, tidak hanya dapat secara efektif mengatasi infeksi yang disebabkan oleh bakteri P. acnes, tetapi juga memfasilitasi kulit. perbaikan karena pelepasan ion seng. Karena mekanisme pembunuhan ROS yang spesifik, kami percaya bahwa desain ini juga mampu mengatasi infeksi kulit lain yang disebabkan oleh jamur, parasit, atau virus, seperti tinea pedis (yaitu “Athlete’s Foot” atau “Hong Kong Foot” dalam bahasa gaul ).’
Studi penelitian ini dipimpin oleh Profesor Kelvin Yeung Wai-Kwok, Departemen Ortopedi dan Traumatologi, Fakultas Kedokteran Klinis, HKUMed. Penulis pertama Xiang Yiming adalah kandidat PhD di bawah pengawasan Profesor Yeung. Minat penelitian tim Profesor Yeung meliputi biomaterial ortopedi, regenerasi jaringan muskuloskeletal, dan infeksi antibakteri.
