80电影天堂网,少妇高潮一区二区三区99,jαpαnesehd熟女熟妇伦,无码人妻精品一区二区蜜桃网站

搜索:  
東華大學(xué)楊光/何創(chuàng)龍、上海岳陽(yáng)醫(yī)院李福倫 Compos. Part B-Eng.:天然角蛋白基雙動(dòng)態(tài)交聯(lián)水凝膠促進(jìn)糖尿病創(chuàng)面修復(fù)
2023-03-31  來(lái)源:高分子科技

  糖尿病創(chuàng)面修復(fù)是臨床治療的難點(diǎn)。當(dāng)前臨床上采取的主要治療措施包括預(yù)防創(chuàng)面感染、控制持續(xù)炎癥以及使用敷料等。水凝膠由于其良好的親水性以及與細(xì)胞外基質(zhì)相似的多孔結(jié)構(gòu)特性,在保持創(chuàng)面濕潤(rùn)、支持細(xì)胞生長(zhǎng)以及負(fù)載藥物等方面具有突出優(yōu)勢(shì),是極具潛力的創(chuàng)傷修復(fù)材料。然而,隨著臨床對(duì)創(chuàng)傷修復(fù)要求的不斷提高,水凝膠敷料的功能也從單一的物理覆蓋轉(zhuǎn)向多種功能的組合,如可注射、自愈合、抗菌、粘附以及形狀自適應(yīng)等功能。然而,對(duì)于天然蛋白類(lèi)生物材料而言,由于缺少豐富的活性基團(tuán),構(gòu)建天然蛋白基多功能水凝膠大多需要對(duì)基質(zhì)材料進(jìn)行化學(xué)基團(tuán)改性,有可能犧牲其良好的生物相容性和固有的生物學(xué)功能。因此,開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單溫和的方法構(gòu)建天然蛋白基多功能水凝膠仍面臨挑戰(zhàn)。


  本研究以富含半胱氨酸的天然蛋白角蛋白為基質(zhì)材料,原兒茶醛和鐵離子為構(gòu)筑模塊,構(gòu)建了一種基于酚羥基-鐵離子配位相互作用和巰基-醛基動(dòng)態(tài)共價(jià)交聯(lián)的雙動(dòng)態(tài)交聯(lián)水凝膠,使其兼具良好的可注射、自愈合、抗菌以及組織粘附等功能(圖1與以往同類(lèi)研究相比,該水凝膠體系的特色在于:(1)所有凝膠組分均為天然來(lái)源,且無(wú)需借助化學(xué)交聯(lián)劑或光引發(fā)劑以及化學(xué)基團(tuán)改性等步驟;(2)合成方法簡(jiǎn)單溫和,只需室溫下物理混合,保障材料固有的生物安全性和生物活性。此外,以該水凝膠為載體負(fù)載具有抗炎作用的中藥活性組分珊瑚菜內(nèi)酯,實(shí)現(xiàn)了緩慢釋藥、消退炎癥以及縮短創(chuàng)面閉合時(shí)間等目的。 


1. 角蛋白基多功能水凝膠的制備及促進(jìn)糖尿病傷口愈合示意圖。


  研究結(jié)果表明,改變基質(zhì)組分的濃度比例可有效調(diào)控水凝膠的孔隙結(jié)構(gòu)、溶脹率及流變特性(圖2。力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,該水凝膠具有良好的力學(xué)韌性,最大壓縮形變可達(dá)80%。 


2.水凝膠的制備與表征。(A凝膠前體溶液照片;(B)水凝膠實(shí)物照片和微觀結(jié)構(gòu);(C孔隙尺寸統(tǒng)計(jì);(D)平衡溶脹率;(E)壓縮和釋放壓縮的過(guò)程照片;(F)力學(xué)壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線;(G-H)流變測(cè)試


  由于原兒茶醛中鄰苯二酚基團(tuán)的存在,該水凝膠具有適宜的組織粘附性,且使用后易于剝離,便于無(wú)痛更換敷料。鑒于動(dòng)態(tài)交聯(lián)凝膠機(jī)制,該水凝膠表現(xiàn)出良好的可注射自愈合特性,使能夠更好填充傷口保持水凝膠的完整性(圖3)。 


3.水凝膠的組織粘附、可注射自愈合能力。(A)搭接剪切試驗(yàn)示意圖;(B)水凝膠對(duì)豬皮的粘附強(qiáng)度;(C)水凝膠對(duì)皮膚的粘附照片;(D)水凝膠易于從皮膚上剝離且無(wú)殘留;(E)剪切稀化特性;(F可注射特性;(G)自愈合測(cè)試;(H)往復(fù)流變測(cè)試;(I)自愈合機(jī)理示意圖。


  此外,體外實(shí)驗(yàn)表明該水凝膠作為藥物載體緩慢釋放珊瑚菜內(nèi)酯。鐵離子和原兒茶醛的存在賦予了水凝膠良好的抗菌能力。細(xì)胞毒性和溶血實(shí)驗(yàn)表明該水凝膠具有較好的生物相容性(圖4)。 


4.水凝膠的藥物釋放、抗菌能力及生物相容性測(cè)試。(A) Fe3+釋放曲線;(B)珊瑚菜內(nèi)酯釋放曲線;(C)抑菌圈法檢測(cè)水凝膠對(duì)S. aureus的抗菌活性;(D)菌落計(jì)數(shù)法測(cè)定抗菌活性;(E)細(xì)菌存活率;(F)溶血測(cè)試;(G-H)細(xì)胞毒性測(cè)試。


  利用C57BL/6糖尿病小鼠全層皮膚缺損創(chuàng)面模型評(píng)估多功能水凝膠的修復(fù)效果(圖5)。結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,多功能水凝膠具有傷口促愈作用,且負(fù)載珊瑚菜內(nèi)酯藥物后,促愈合效果更加明顯。H&E染色以及Masson染色等組織學(xué)分析亦表明,多功能水凝膠具有明顯的促進(jìn)創(chuàng)面再上皮化和膠原沉積的作用。此外,免疫熒光染色分析表明,珊瑚菜內(nèi)酯藥物的引入促進(jìn)了創(chuàng)面組織中巨噬細(xì)胞從M1型向M2型轉(zhuǎn)化;qRT-PCR分析表明,傷口組織中促炎細(xì)胞因子IL-1β、TNF-αIL-6表達(dá)下調(diào),抗炎細(xì)胞因子IL-4、IL-10表達(dá)上調(diào)(圖6。并且,珊瑚菜內(nèi)酯可能通過(guò)抑制NF-κB信號(hào)通路減輕創(chuàng)面炎癥反應(yīng)。 


5.負(fù)載珊瑚菜內(nèi)酯的多功能水凝膠促進(jìn)糖尿病小鼠傷口愈合。傷口分別用生理鹽水、純角蛋白水凝膠、多功能水凝膠、載藥多功能水凝膠以及載藥尿素軟膏處理。(A)傷口愈合實(shí)驗(yàn)流程示意圖;(B)傷口愈合過(guò)程照片;(C)傷口愈合率定量分析。


6.治療后第5天時(shí)創(chuàng)面組織中炎癥相關(guān)細(xì)胞因子的mRNA表達(dá)。(A-C)促炎細(xì)胞因子IL-1β, TNF-αIL-6;(D-E)抗炎細(xì)胞因子IL-4IL-10;(F)中性粒細(xì)胞趨化因子CCXL-1;(G-INF-κB信號(hào)通路相關(guān)信號(hào)分子TLR2, TLR4MyD88。


  該工作以Naturally derived dual dynamic crosslinked multifunctional hydrogel for diabetic wound healing為題發(fā)表在《Composites Part B: Engineering》期刊上,論文的通訊作者為東華大學(xué)何創(chuàng)龍教授楊光副教授以及上海市岳陽(yáng)醫(yī)院李福倫教授,第一作者為東華大學(xué)碩士石彤彤和上海市岳陽(yáng)醫(yī)院碩士陸涵之。該工作得到十四五國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃2022YFC2403000等項(xiàng)目的資助。


  原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2023.110687

版權(quán)與免責(zé)聲明:中國(guó)聚合物網(wǎng)原創(chuàng)文章。刊物或媒體如需轉(zhuǎn)載,請(qǐng)聯(lián)系郵箱:info@polymer.cn,并請(qǐng)注明出處。
(責(zé)任編輯:xu)
】【打印】【關(guān)閉

誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技

更多>>最新資訊
更多>>科教新聞