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。
圖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。
圖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。
圖3.水凝膠的組織粘附、可注射及自愈合能力。(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。
圖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。
圖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-α和IL-6;(D-E)抗炎細(xì)胞因子IL-4和IL-10;(F)中性粒細(xì)胞趨化因子CCXL-1;(G-I)NF-κB信號(hào)通路相關(guān)信號(hào)分子TLR2, TLR4和MyD88。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2023.110687
- 武漢大學(xué)呂昂/喻愛(ài)喜 AFM:可注射自愈合纖維素基水凝膠用于糖尿病創(chuàng)面監(jiān)測(cè)和治療 2024-03-01
- 南方醫(yī)科大學(xué)郭金山教授Small: 按需拆卸pH響應(yīng)釋放銪離子的醫(yī)用膠黏劑通過(guò)貫序性炎癥微環(huán)境調(diào)節(jié)和促血管生成促進(jìn)糖尿病創(chuàng)面修復(fù) 2022-11-05
- 陸軍軍醫(yī)大學(xué)羅高興、鄧君教授等AFM:一種負(fù)載活性工程益生菌的多功能水凝膠促進(jìn)糖尿病創(chuàng)面修復(fù) 2021-09-08
- 北京工商大學(xué)田華峰副教授與華盛頓州立大學(xué)仲偉虹教授、王宇博士:疏水性天然蛋白質(zhì)納米纖維用于多功能空氣過(guò)濾材料 2018-03-12
- 復(fù)旦大學(xué)成功制備具有精確結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)自組裝螺旋微米管 2016-02-22
- 科學(xué)家人工合成可模仿天然蛋白質(zhì)的納米結(jié)構(gòu) 2015-10-26
- 華東師大張利東教授團(tuán)隊(duì) AHM:新型醫(yī)療器械 - 可降解且具有梯度硬度的水凝膠介入導(dǎo)管 2025-04-30
誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技

- 國(guó)產(chǎn)替代加速,跨國(guó)巨頭云集...
- 2025涂料原料選料大會(huì)
- 市場(chǎng)破300億!PMEC China 色...
- 搶先注冊(cè)!2025年西部橡塑展...
- “碼”上參觀預(yù)登記,好禮拿...
- 聚合物發(fā)泡行業(yè)技術(shù)培訓(xùn)(第...
- 《塑料改性及加工技術(shù)要領(lǐng)》...
- 中國(guó)生命科學(xué)“36%增速”密...
- 關(guān)于舉辦第六屆中國(guó)實(shí)驗(yàn)室發(fā)...
- 2025西部橡塑展年度計(jì)劃重磅...
- 獨(dú)家采訪丨美國(guó)禁令再度升級(jí)...
- 四川大學(xué)李建樹(shù)教授/謝婧副...
- 北卡州立尹杰團(tuán)隊(duì) Adv. Sci....
- 中國(guó)科大龔興龍教授團(tuán)隊(duì) CEJ...
- 華東師大張利東教授團(tuán)隊(duì) AHM...
- 四川大學(xué)王玉忠院士團(tuán)隊(duì)《Pr...
- 韓國(guó)KAIST應(yīng)鄔彬、寧波材料...
- 江南大學(xué)張丹/司鵬翔、南科...
- 湖北工大黃以萬(wàn)/李學(xué)鋒 Smal...
- 蘇大劉莊/楊光保教授團(tuán)隊(duì)招...
- 中國(guó)科大龔興龍教授課題組 A...
- 廈門(mén)大學(xué)廖新勤 AFM:基于梯...