Experimental use of wound dressings with the properties of photonic crystals for restoring deep skin defects

Cover Page


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

The treatment of deep skin lesions is a pressing issue in modern medicine. Using chinchilla rabbits, we examined the effect of multilayer dressings with ordered periodic structure on the regeneration of skin covered with deep skin lesions. On the back of all animals, fascias (size up to 40 × 40 mm) were dissected. In rabbits (from experimental group I), the wound dressing was composed of a plate of fish (carp) scales (multilayer biogenic structure). In rabbits (from experimental group II), the wound dressing was composed of 50 lavsan films metallized by a nanodimensional layer of aluminum. In the control group, wound dressings were composed of a thin plate of Teflon or aluminum (one layer). In all rabbits of the control group, purulonecrotic processes were developed within 1–2 weeks. In all rabbits of the experimental groups, the repair of the wound proceeded without any clinical signs of inflammation during the whole period of observation. In the experimental animals, within 6 weeks, the deep skin lesions had fully healed, and the area of the skin defects had a thickness and structure characteristic of normal skin. The multilayer principle may be promising for the development of dressings for the treatment of deep but small skin wounds of different etiology in cases when high quality dermal regeneration is needed.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Igor E Nikityuk

The Turner Scientific and Research Institute for Childrens Orthopedics

Author for correspondence.
Email: femtotech@mail.ru
MD, PhD, leading research associate of the laboratory of physiological and biomechanical research. The Turner Scientific and Research Institute for Children’s Orthopedics.

Vitaly A Kubasov

D.V. Efremov Institute of Electrophysical Apparatus

Email: femtotech@mail.ru
PhD, senior research associate of the Center for micro-pulse technology. D.V. Efremov Institute of Electrophysical Apparatus

Vladimir V Petrash

Scientific Research Institute of Industrial and Marine Medicine

Email: femtotech@mail.ru
PhD, professor, head of laboratory of biomedical technologies of the Research Institute of Industrial and Marine Medicine

Konstantin A Afonichev

The Turner Scientific and Research Institute for Childrens Orthopedics

Email: afonichev@list.ru
MD, PhD, professor, head of the department of trauma effects and rheumatoid arthritis. The Turner Scientific and Research Institute for Children’s Orthopedics.

References

  1. Саркисов Д.С. Структурные основы адаптации и компенсации нарушенных функций. - М.: Медицина, 1987. - 448 с. [Sarkisov DS. Strukturnye osnovy adaptatsii i kompensatsii narushennykh funktsiy. Moscow: Medicina; 1987. 448 p. (In Russ).]
  2. Лиознер Л.Д. Изменение тканей и регенерация органов. - М.: Знание, 1970. - 48 с. [Liozner LD. Izmenenie tkaney i regeneratsiya organov. Moscow: Znanie; 1970. 48 p. (In Russ).]
  3. Архипкин В.Г., Гуняков В.А., Мысливец С.А. Одномерные фотонные кристаллы с планарно-ориентированным слоем нематина: температурные и угловые зависимости спектров дефектных мод // Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2008. - Т. 133. - Вып. 2. - С. 447-459. [Arkhipkin VG, Gunyakov VA, Myslivets SA. Odnomernye fotonnye kristally s planarno-orientirovannym sloem nematina: temperaturnye i uglovye zavisimosti spektrov defektnykh mod. Zhurnal eksperimental’noy i teoreticheskoy fiziki. 2008;133;(2):447-459. (In Russ).]
  4. Ильинский А.В., Сильва-Андраде Ф., Шадрин Е.Б., и др. Биологические структуры как фотонные объекты // Биофизика. - 2006. - Т. 51. - Вып. 4. - С. 743-748. [Il’inskiy AV, Sil’va-Andrade F, Shadrin EB, et al. Biologicheskie struktury kak fotonnye ob'ekty. Biofizika. 2006;51(4):743-748. (In Russ).]
  5. Петраш В.В., Никитюк И.Е., Кубасов В.А. Дистанционное взаимодействие слоистых периодических структур с биологическими объектами // Матер. VI Междунар. симпозиума «Актуальные проблемы биофизической медицины». - Киев, 2009. - С.71-72. [Petrash VV, Nikityuk IE, Kubasov VA. Distantsionnoe vzaimodeystvie sloistykh periodicheskikh struktur s biologicheskimi ob'ektami. Aktual’nye problemy biofizicheskoy mediciny (conference proceedings). Kiev; 2009. P. 71-72. (In Russ).]
  6. Zoysa M, Asano T, Mochizuki K, et al. Conversion of broadband to narrowband thermal emission trough energy recycling. Nature Photonics. 2012;6:535-539. doi: 10.1038/nphoton.2012.146.
  7. Савостьянов Г.А. Принципы пространственной организации клеточных пластов // Биофизика. - 2001. - Т. 46. - Вып. 3. - С. 512-517. [Savost’yanov GA. Printsipy prostranstvennoy organizatsii kletochnykh plastov. Biofizika. 2001;46(30):512-517. (In Russ).]
  8. Бурлаков А.Б., Бурлакова О.В., Королев Ю.Н. Дистантное оптическое взаимовлияние эмбрионов низших позвоночных в процессе развития // Онтогенез. - 1999. - Т. 30. - № 6. - С. 471-473. [Burlakov AB, Burlakova OV, Korolev YN. Distantnoe opticheskoe vzaimovliyanie embrionov nizshikh pozvonochnykh v protsesse razvitiya. Ontogenez. 1999;30(6):471-473. (In Russ).]
  9. Петраш В.В., Никитюк И.Е. Использование эффектов фотонно-волновых взаимодействий биосистем с веществом в продлении жизнеспособности изолированных кожных лоскутов // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И.Мечникова. - 2007. - № 1. - С. 118-121. [Petrash VV, Nikityuk IE. Ispol‘zovanie effektov fotonno-volnovykh vzaimodeystviy biosistem s veshchestvom v prodlenii zhiznesposobnosti izolirovannykh kozhnykh loskutov. Vestnik Sankt-Peterburgskoy gosudarstvennoy meditsinskoy akademii im. I.I. Mechnikova. 2007;1:118-121. (In Russ).]
  10. Hein W. Der heutige Stand der örtlichen Verbrennungsbehandlung. Der Chirurg. 1957;28(3):127-135.
  11. Арьев Т.Я. Термические поражения. - Л.: Медицина, Ленинградское отделение, 1966. - 704 с. [Ar’ev TY. Termicheskie porazheniya. Leningrad: Medicina, Leningradskoe otdelenie; 1966. 704 p. (In Russ).]
  12. Кубасов В.А., Петраш В.В., Никитюк И.Е., и др. Морфология и элементный состав твердотельных слоистых биоструктур, классифицируемых как фотонные кристаллы // Сб. трудов VI Троицкой конф. «Медицинская физика и инновации в медицине». - М., 2014. - С. 43-45. [Kubasov VA, Petrash VV, Nikityuk IE, et al. Morfologiya i elementnyy sostav tverdotel’nykh sloistykh biostruktur, klassifitsiruemykh kak fotonnye kristally. Meditsinskaya fizika i innovatsii v medicine (conference proceedings). Moscow; 2014. P. 43-45. (In Russ).]
  13. Aktsipetrov OA, Dolgova TV, Fedyanin AA, et al. Magnetization-induced second- and third harmonic generation in magnetophotonic crystals. J Optical Soc Am. 2005;22(1):176-186. doi: 10.1364/JOSAB.22.000176.
  14. Kubasov VA, Petrash VV, Nikityuk IE, Zakharova NG. Effect of emission of x-rays from stratified bio-structures illuminated by non-coherent UV-light. Oxford J of Scientific Research. 2015;1(9):825-830.
  15. Никитюк И.Е., Петраш В.В., Кубасов В.А. Дистанционное влияние слоистых периодических структур на жизнеспособность изолированных кожных трансплантатов // Сб. тезисов V Междунар. конгр. «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине». - СПб., 2009. - С. 130. [Nikityuk IE, Petrash VV, Kubasov VA. Distantsionnoe vliyanie sloistykh periodicheskikh struktur na zhiznesposobnost’ izolirovannykh kozhnykh transplantatov. Slabye i sverkhslabye polya i izlucheniya v biologii i medicine (conference proceedings). Saint Petersburg; 2009. P. 130. (In Russ).]

Copyright (c) 2016 Nikityuk I.E., Kubasov V.A., Petrash V.V., Afonichev K.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС77-54261 от 24 мая 2013 г.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies