Pediatrician (St. Petersburg)Pediatrician (St. Petersburg)Педиатр2079-78502587-6252Eco-Vector669310.17816/PED8323-31ArticlesСтатьиResearch ArticleComparative assesment of efficiency application cold atmospheric plasma and biopolymerous coats evaluation of the effectiveness for the treatment of skin burns of iii degree in experimentВозможность применения низкотемпературной атмосферной плазмы и биополимерных раневых покрытий для лечения ожогов кожи III степени (экспериментальное исследование)ZinovyevEvgeny V.ЗиновьевЕвгений Владимирович
Russian Federation

MD, PhD, Dr Med Sci Professor, Department of Hospital Surgery with Traumatology and Military Surgery Courses

д-р мед. наук, профессор, кафедра госпитальной хирургии с курсами травматологии и ВПХ

evz@list.ruAsadulaevMarat S.АсадулаевМарат Сергеевич
Russian Federation

Department of Surgical Diseases of Childhood

кафедра хирургических болезней детского возраста

marat.asadulaev@yandex.ruKomissarovIgor A.КомиссаровИгорь Алексеевич
Russian Federation

MD, PhD, Dr Med Sci Professor, Head, Department of Surgical Diseases of Childhood

д-р мед. наук, профессор, заведующий, кафедра хирургических болезней детского возраста

komissarov_i_a@mail.ruShemetMihail V.ШеметМихаил Вячеславович
Russian Federation

PhD, Associate Professor. Department of High Voltage Engineering, Electrical Insulation and Cable Technology

канд. техн. наук, доцент. Институт энергетики и транспортных систем, кафедра техники высоких напряжений, электроизоляционной и кабельной техники

mvshemet@gmail.comYudinVladimir E.ЮдинВладимир Евгеньевич
Russian Federation

Dr Sci Professor, Head. Institute of Physics, Nanotechnology and Telecommunications, Department of Medical Physics, Laboratory of Polymeric Materials for Tissue Engineering and Transplantology

д-р физ.-мат. наук, профессор, заведующий. Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций, кафедра медицинской физики, лаборатория полимерных материалов для тканевой инженерии и трансплантологии

yudinve@gmail.comShabuninAnton S.ШабунинАнтон Сергеевич
Russian Federation

Institute of Physics, Nanotechnology and Telecommunications, Department of Medical Physics, Laboratory of Polymeric Materials for Tissue Engineering and Transplantology

Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций, кафедра медицинской физики, лаборатория полимерных материалов для тканевой инженерии и трансплантологии

anton-shab@yandex.ruSmirnovaNatalia V.СмирноваНаталья Владимировна
Russian Federation

PhD Researcher. Institute of Physics, Nanotechnology and Telecommunications, Department of Medical Physics, Laboratory of Polymeric Materials for Tissue Engineering and Transplantology

канд. биол. наук, научный сотрудник. Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций, кафедра медицинской физики, лаборатория полимерных материалов для тканевой инженерии и трансплантологии

nvsmirnoff@yandex.ruKryukovArtem E.КрюковАртем Евгеньевич
Russian Federation

Institute of Physics, Nanotechnology and Telecommunications, Department of Medical Physics, Laboratory of Polymeric Materials for Tissue Engineering and Transplantology

Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций, кафедра медицинской физики, лаборатория полимерных материалов для тканевой инженерии и трансплантологии

kryukov14@gmail.comLukyanovSergey A.ЛукьяновСергей Андреевич
Russian Federation

Department of Surgical Diseases of Childhood

кафедра хирургических болезней детского возраста

stalker125lu@yandex.ruStoyanovskiyRoman G.СтояновскийРоман Григорьевич
Russian Federation

Assistant Professor, Department of Human Anatomy

ассистент, кафедра анатомии человека

explabgpmu@gmail.comShaloniaTatiana A.ШалоняТатьяна Александровна
Russian Federation

MD, PhD, Assistant Professor, Department of Pathological Anatomy at the Rate of Forensic Medicine

канд. мед. наук, ассистент, кафедра патологической анатомии с курсом судебной медицины

tanyaiudina@mail.ruArtsimovichIlya V.АрцимовичИлья Валерьевич
Russian Federation

Department of Surgical Diseases of Childhood

кафедра хирургических болезней детского возраста

enerdgezer@yandex.ruKostyakovDenis V.КостяковДенис Валерьевич
Russian Federation

Department of Pathologic Physiology Courses Immunopathology and Medical Informatics

кафедра патологической физиологии с курсами иммунопатологии и медицинской информатики

kostyakovdv@gmail.comSt Petersburg State Pediatric Medical UniversityФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава РоссииPeter the Great St Petersburg Polytechnic UniversityФГАОУ «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»1505201783VOL 8, NO3 (2017)ТОМ 8, №3 (2017)233120062017Copyright ©; 2017, Zinovyev E.V., Asadulaev M.S., Komissarov I.A., Shemet M.V., Yudin V.E., Shabunin A.S., Smirnova N.V., Kryukov A.E., Lukyanov S.A., Stoyanovskiy R.G., Shalonia T.A., Artsimovich I.V., Kostyakov D.V.Copyright ©; 2017, Зиновьев Е.В., Асадулаев М.С., Комиссаров И.А., Шемет М.В., Юдин В.Е., Шабунин А.С., Смирнова Н.В., Крюков А.Е., Лукьянов С.А., Стояновский Р.Г., Шалоня Т.А., Арцимович И.В., Костяков Д.В.2017Zinovyev E.V., Asadulaev M.S., Komissarov I.A., Shemet M.V., Yudin V.E., Shabunin A.S., Smirnova N.V., Kryukov A.E., Lukyanov S.A., Stoyanovskiy R.G., Shalonia T.A., Artsimovich I.V., Kostyakov D.V.Зиновьев Е.В., Асадулаев М.С., Комиссаров И.А., Шемет М.В., Юдин В.Е., Шабунин А.С., Смирнова Н.В., Крюков А.Е., Лукьянов С.А., Стояновский Р.Г., Шалоня Т.А., Арцимович И.В., Костяков Д.В.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.eco-vector.com/pediatr/article/view/6693

The results of the application of cold atmospheric plasma are discussed in the experimental study. The effectiveness of an experimental wound dressing based on chitosan nanofibers and copolyamide and a commercial wound dressing material based on hyaluronic acid hydrogel in the treatment of third-degree skin burns (ICD-10) is also evaluated. During the first phase of the study, an original method of inflicting thermal burn on the skin of small laboratory animals (rodents) was developed. The temperature of dehaired skin and the temperature of skin heated by resistive electrical element metal plate were obtained through a digital thermometer sensor. The source for the generation of cold atmospheric plasma was made by specialists of St. Petersburg Polytechnic University of Peter the Great. Biopsy material for histological assay was taken 3, 7, 12, 15, 21, and 28 days after treatment. Paraffinic microscopic sectioning was performed with hematoxylin and eosin; after this, microscopic assay was done. The use of cold atmospheric plasma decreases the frequency of purulent complications and also helps reduce the recovery time of the skin by 20% (p < 0.05) but is not sufficient to achieve the result that has been proclaimed after an early escharectomy and replacement of surgical defects by wound dressing materials based on natural polymers. It was demonstrated that the wound dressing based on aliphatic copolyamide and chitosan and hyaluronic acid hydrogel can help significantly accelerate the process of reparative regeneration and histogenesis in the heat-affected zone after escharectomy for up to 14.6%-46% (p < 0.05).

В статье приведены результаты применения низкотемпературной холодной атмосферной плазмы, а также разрабатываемых перспективных раневых покрытий на основе нановолокон хитозана и сополиамида, коммерческого гистеобиопластического материала на основе гидрогеля гиалуроновой кислоты при лечении ожогов кожи III степени (МКБ-10) в эксперименте. В ходе первого этапа исследования была разработана оригинальная методика для воспроизведения термического ожога кожи у мелких лабораторных животных (грызунов). Установлено, что применение низкотемпературной холодной атмосферной плазмы позволяет снизить частоту развития гнойных осложнений, а также способствует сокращению сроков восстановления кожного покрова на 20 % (р < 0,05), но не обеспечивает достижения результата, констатируемого после выполнения ранних некрэктомий и замещения дефектов гистеопластическими материалами на основе природных полимеров. Показано, что раневые покрытия на основе алифатического сополиамида и хитозана, а также гидрогеля гиалуроновой кислоты позволяют достоверно ускорить процессы репаративной регенерации и гистеогенеза в зоне термического ожога кожи после некрэктомии на 14,6-46 % (р < 0,05).

deep thermal burnscold atmospheric plasmawound coveringsskin regenerationaliphatic copolyamidechitosanchitin nanofibrilshyaluronic acid hydrogelглубокие термические ожоги кожинизкотемпературная атмосферная плазмараневые покрытиявосстановление кожного покроваалифатический сополиамидхитозаннанофибриллы хитинагидрогель гиалуроновой кислотыThe work was supported by the grant of the Russian Science Foundation No. 14-33-00003.Работа выполнена при поддержке гранта РНФ № 14-33-000031. Алексеев А.А. Современные технологии местного консервативного лечения пострадавших от ожогов / А.А. Алексеев, А.Э. Бобровников // Анналы хирургии. – 2012. – № 2. – С. 32–38. [Alekseev AA. Sovremennye tekhnologii mestnogo konservativnogo lecheniya postradavshikh ot ozhogov. Annaly khirurgii. 2012;(2):32-38. (In Russ.)]2. Алексеев А.А. Современные методы лечения ожогов и ожоговой болезни / А.А. Алексеев // Комбустиология. – 1999. – № 1. [Alekseev AA. Sovremennye metody lecheniya ozhogov i ozhogovoy bolezni. Combustiologiya. 1999;(1). (In Russ.)]3. Бобровников А.Э. Технологии местного консервативного лечения обожженных: автореф. дис. … канд. мед. наук / А.Э. Бобровников. – М., 2012. – 17 с. [Bobrovnikov AE. Tekhnologii mestnogo konservativnogo lecheniya obozhzhennykh. [dissertation] Moscow; 2012. (In Russ.)]4. Будкевич Л.И. Опыт применения клеточной технологии у детей с глубокими ожогами кожи / Л.И. Будкевич, Т.А. Королёва // Международный научно-исследовательский журнал. – 2013. – Т. 11. – № 4–3. – С. 54–59. [Budkevich LI. Opyt primeneniya kletochnoy tekhnologii u detey s glubokimi ozhogami kozhi. Mezhdunarodnyy nauchno-issledovatel’skiy zhurnal. 2013;11(4-3):54-59 (In Russ.)]5. Гурьянов А.М. Профилактика инфекционных осложнений у обожженных // Саратовский научно-медицинский журнал. – 2007. – Т. 3. – № 4. – С. 133–137. [Gur’yanov AM. Profilaktika infektsionnykh oslozhneniy u obozhzhennykh. Saratovskiy nauchno-meditsinskiy zhurnal. 2007;3(4:)133-137. (In Russ.)]6. Зиновьев Е.В. Биопластические дерматотерапевтические системы на основе гидроколлоида гиалуроновой кислоты и пептидного комплекса / Е.В. Зиновьев, Р.Р. Рахматуллин, А.В. Апчел // Вестник Российской военно-медицинской академии. – 2014. – Т. 45. – № 1. – С. 147–151. [Zinovyev EV. Bioplasticheskie dermatoterapevticheskie sistemy na osnove gidrokolloida gialuronovoy kisloty i peptidnogo kompleksa. Vestnik Rossiyskoy Voenno-meditsinskoy akademii. 2014;45(1):147-151. (In Russ.)]7. Калмыкова Н.В. Биопластический материала на основе гиалуроновой кислоты как матрица для создания биомедицинских клеточных экспресс-продуктов для восстановления кожи / Н.В. Калмыкова, О.Г. Спичкина, В.Н. Эллиниди // Гены и клетки. – 2014. – Т. 9. – № 2. – С. 68–75. [Kalmykova NV, Spichkina OG, Ellinidi VN. Bioplasticheskiy materiali na osnove gialuronovoy kisloty kak matritsa dlya sozdaniya biomeditsinskikh kletochnykh ekspress-produktov dlya vosstanovleniya kozhi. Geny i kletki. 2014;9(2):68-75. (In Russ.)]8. Подойницына М.Г. Применение физических методов при лечении ожогов кожи / М.Г. Подойницына, В.Л. Цепелев, А.В. Степанов // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 5. [Podoynitsyna MG. Primenenie fizicheskikh metodov pri lechenii ozhogov kozhi. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2015;(5). (In Russ.)]9. Подойницына М.Г. Изменение микроциркуляции при дермальных ожогах / М.Г. Подойницына, В.Л. Цепелев, А.В. Степанов // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 1–9. – С. 1893–1896. [Podoynitsyna MG. Izmenenie mikrotsirkulyatsii pri dermal’nykh ozhogakh. Fundamental’nye issledovaniya. 2015;(1-9):1893-1896. (In Russ.)]10. Филимонов К.А. Совершенствование местного лечения ран у больных с локальными ожогами: дис. … канд. мед. наук / К.А. Филимонов. – Самара, 2013. – 144 с. [Filimonov KA. Sovershenstvovanie mestnogo lecheniya ran u bol’nykh s lokal’nymi ozhogami. [dissertation] Samara, 2013; 144 p. (In Russ.)]11. Цепелев В.Л. Влияние регуляторных пептидов на продукцию провоспалительных цитокинов / В.Л. Цепелев, А.В. Степанов // Забайкальскии медицинский вестник. – 2015. – № 2. – С. 147–150. [Tsepelev VL, Stepanov AV. Vliyanie regulyatornykh peptidov na produktsiyu provospalitel’nykh tsitokinov. Zabaykal’skii meditsinskiy vestnik. 2015(2):147-150. (In Russ.)]12. Abdelgawad AM, Hudson SM, Rojas OJ. Antimicrobial wound dressing nanofiber mats from multicomponent (chitosan/silver-NPs/polyvinyl alcohol) systems. Carbohydrate Polymers. 2014;100:166-178. doi: 10.1016/j.carbpol.2012.12.043.13. Busilacch A, Gigante A, Mattioli-Belmonte M. Chitosan stabilizes platelet growth factors and modulates stem cell differentiation toward tissue regeneration. Carbohydrate Polymers. 2013;98(1):665-676. doi: 10.1016/j.carbpol.2013.06.044.14. Mounir L. Low-temperature plasmas for medicine? IEEE transactions on plasma science. 2009;37(6):714-25.15. Shukla SK, Mishra AK, Arotiba OA. Chitosan-based nanomaterials: A state-of-the-art review. International Journal of Biological Macromolecules. 2013;59:46-58. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2013.04.043.16. Shu Qun W, Lu Xin Pei. A touchable pulsed air plasma plume driven by DC power supply. IEEE transactions on plasma science. 2010;38(12):3404-3408.