敷料是管理皮肤损伤和感染最常用的方法之一。基于水凝胶的敷料因其在皮肤创伤护理中的潜力脱颖而出。它们具有良好的生物相容性和机械适应性,且能按需递送治疗药物。但是,当前水凝胶敷料的发展仍面临两个挑战。第一,它们通常缺乏对湿润创面组织的粘附力。第二,高含水量的水凝胶在环境中容易失水,长期保存困难。近年来, “干性敷贴(dry patch)”类型的水凝胶敷料被提出以解决以上两个问题。它的特点是:通常情况下为固体贴片(便于储存和携带),接触湿润组织后能形成稳定粘附,并吸收渗液转化为水凝胶。但是,当前的贴片式敷料通常缺乏支持创伤愈合各个阶段所需的多功能性,特别是在慢性开放性创伤并伴有细菌感染的情况下。
近日,オンライン カジノ 無料 プレイ大学刘用副教授和国家纳米科学中心王浩研究员合作在ACS Applied Materials & Interfaces上发表了原位凝胶化的干式敷贴应用于复杂伤口感染治疗的研究。通过冷冻干燥结合层压技术,制备了一种区间分隔的多功能贴片(オンライン カジノ 無料 プレイP贴片),可满足以下条件(1)提供温和的Janus型异质粘附性;(2)能够在创伤组织表面直接形成水凝胶;(3)在加速伤口愈合过程中发挥多种功能。
オンライン カジノ 無料 プレイP贴片包含三层结构(图1-图2):底层为湿性粘附层,由多巴胺接枝透明质酸(HD)和聚丙烯酸(PAA)组成;中层为药物负载层,由明胶(Gel)组成;顶层为非粘附性凝胶化层,由聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠(SA)制成。PAA可去除界面水,增强贴片对组织的粘附性。オンライン カジノ 無料 プレイP贴片通过两步工艺制备:首先,各层溶液冻干成气凝胶;然后,采用机械层压工艺制造敷料(图1A-1B)。接触伤口后,HD通过儿茶酚介导的相互作用牢固粘附于组织表面,而PAA去除界面水分后进一步增强了粘附力(图1C)。气凝胶随后吸收创面渗出液,导致明胶层溶解释放药物,并通过物理交联使PVA/SA层水化形成水凝胶敷料(图1D)。
图1. 基于オンライン カジノ 無料 プレイP贴片的水凝胶敷料设计与制造,用于多功能皮肤创伤护理。(A-B) 通过冻干-层压法制造オンライン カジノ 無料 プレイP贴片的过程,得到由三层不同材料组成的超薄结构:HD/PAA、Gel和PVA/SA。(C) HD/PAA层在创伤管理中发挥多重作用,如提供湿性组织粘附力、降低创面局部pH值以及清除自由基。(D) PVA/SA层在接触水后转变为水凝胶。(E) 明胶层包含两种抗菌剂(万古霉素和硝酸镓),以抑制创伤部位细菌的生长。
图2. オンライン カジノ 無料 プレイP贴片的表征。(A-B)贴片的光学照片。(C)贴片水化后形成可拉伸水凝胶。(D)贴片各层结构的SEM图像。(E)贴片断面的SEM图像。
オンライン カジノ 無料 プレイP贴片的多功能性体现在:(1)快速止血。HD层的粘附性和PVA/SA的凝胶特性可实现高效的伤口止血;(2)异质粘附。底层和顶层具备显著的粘附性差异,可防止非必要的组织粘附,避免创伤部位二次损伤。(3)抗菌作用。万古霉素(Van)和硝酸镓(Ga)被封装在明胶层中,以对抗皮肤感染中常见的致病菌(图1E)。(4)抗氧化和缓解炎症。オンライン カジノ 無料 プレイP富含自由基清除基团,可缓解炎症反应。(5)免疫调控。HD/PAA层在伤口组织内建立了酸性微环境,有效抑制了细菌生长,并促进了巨噬细胞从炎症型(M1)向抗炎型(M2)极化。オンライン カジノ 無料 プレイP贴片能够快速稳定地粘附于小鼠皮肤伤口,且不受外力拉扯及小鼠运动的影响。在全层皮肤伤口模型中,オンライン カジノ 無料 プレイP贴片可有效促进混合细菌感染的伤口愈合,并且对小鼠无明显的生物毒性。此外,用于制造オンライン カジノ 無料 プレイP贴片的所有材料均为FDA批准的原料,使其在临床应用中具有良好的安全性和巨大潜力。
相关论文近日在线发表在ACS Applied Materials & Interfaces上,オンライン カジノ 無料 プレイ大学刘用副教授为第一作者,オンライン カジノ 無料 プレイ大学刘用副教授、李娟娟教授,国家纳米科学中心王浩研究员为共同通讯作者。オンライン カジノ 無料 プレイ大学化学化工学院为第一通讯单位。
此项研究工作得到了国家自然科学基金(32460023),オンライン カジノ 無料 プレイ省自然科学基金(524RC472),オンライン カジノ 無料 プレイ省重点研发计划(ZDYF2024XDNY164)等项目的资助。
文献链接:
ACS Applied Materials & Interfaces. 2024, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.4c16041
撰稿:刘用
审核:潘福生
编辑:李诗琪