Kappa-Karragenan (KC) ist ein lineares sulfatiertes Polysaccharid, das aufgrund seiner ausgezeichneten Gelierungsfähigkeit, Biokompatibilität und Löslichkeit vielseitige Anwendungsmöglichkeiten in der Wundauflagen- und Arzneimittelfreisetzungsbranche bietet. Um Probleme wie lange Heilungszeiten, hohes Infektionsrisiko und geringe Patientenadhärenz bei der Behandlung von infizierten Wunden mit herkömmlichen Wundauflagen zu lösen, wurde in dieser Arbeit KC, das aus Methacrylsäureanhydrid derivatisiert wurde (MAKC), als großmolekulares Vernetzungsmittel verwendet. Es diente als Copolymerisationsmonomer zusammen mit N-Hydroxyethylmethacrylamid (HEAA), während Zimtaldehyd-Hydroxyethyl-β-Cyclodextrin als antimikrobieller Wirkstoff zur Entwicklung einer neuen KC-haltigen Gel-Mikronadelauflage eingesetzt wurde. Die mechanischen Eigenschaften, die Freisetzung in vitro, die antibakterielle Wirkung und die therapeutische Wirkung der KC-haltigen Gel-Mikronadeln wurden bewertet. Die Ergebnisse von Kernresonanz- und Elementaranalysen zeigten, dass der Verzweigungsgrad von Methacrylsäureanhydrid in MAKC 32,02% betrug. Die mechanischen Testergebnisse zeigten, dass die Druckfestigkeit der KC-haltigen Gel-Mikronadeln zwischen (0,07±0,02) und (0,25±0,02) N/Nadel lag, was die Anforderungen an die Hautpenetration erfüllte. Eine quantitative Analyse zeigte, dass die maximale Beladungsrate des Zimtaldehyds im Einschlusskomplex bis zu (6,69±0,31)% betragen konnte. Die Freisetzung von Hydroxyethyl-β-Cyclodextrin in den KC-haltigen Gel-Mikronadeln folgte dem Higuchi-Modell, was einem Skelettdiffusionsmechanismus entsprach. Die antibakteriellen Experimente zeigten, dass die KC-haltigen Gel-Mikronadeln eine Wachstumshemmungsrate von Staphylococcus epidermidis und Escherichia coli von (90,29±3,10)% bzw. (93,16±2,42)% aufwiesen. Die in vitro-Zell- und Hämolyseverträglichkeitstests bestätigten, dass die KC-haltigen Gel-Mikronadeln eine gute Zell- und Blutverträglichkeit aufwiesen. Das infizierte Wundenmodell bei SD-Ratten zeigte, dass die antimikrobielle Wirkung der KC-haltigen Gel-Mikronadeln vergleichbar mit Moxifloxacin war und die Wundheilungsrate am elften Tag (89,42±0,88)% betrug. Hämatoxylin-Eosin- und Masson-Färbungen zeigten, dass die KC-haltigen Gel-Mikronadeln signifikant die epitheliale Proliferation und die geordnete Kollageneinlagerung fördern konnten. Zusammenfassend besitzen die KC-haltigen Gel-Mikronadeln exzellente antibakterielle und Biokompatibilitätseigenschaften und fördern die Reparatur, sodass sie eine innovative Lösung für die Behandlung von infizierten Wunden darstellen und vielseitige klinische Anwendungsaussichten haben.

Kappa-Karragenan; Zimtaldehyd; Mikronadeln; infizierte Wunden; Wundauflagen