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西安交大成一龍研究員與李昂教授《AFM》: 基于茶多酚與苯硼酸絡(luò)合物構(gòu)建的新型水凝膠傷口敷料
2021-02-04  來源:高分子科技
關(guān)鍵詞:水凝膠 傷口敷料 抗菌 抗炎

  糖尿病慢性傷口是糖尿病常見慢性并發(fā)癥之一,其預(yù)后差、易復(fù)發(fā)、治療成本高,是目前亟待解決的臨床難題。傷口局部的氧化應(yīng)激狀態(tài)、血管損傷及繼發(fā)感染已被證實(shí)是糖尿病傷口遷延不愈的重要原因。而傳統(tǒng)的傷口敷料不僅缺少相應(yīng)的生物功能,而且不能對傷口進(jìn)行有效保護(hù),同時還存在難以更換的問題。因此,發(fā)展具有和皮膚組織類似力學(xué)性能以及多重生物功能的活性水凝膠傷口敷料對加快糖尿病傷口恢復(fù)和提高病人生活質(zhì)量至關(guān)重要。


  鑒于此,近日,西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院成一龍研究員與口腔醫(yī)學(xué)院李昂教授團(tuán)隊(duì)合作,巧妙利用茶多酚(表沒食子兒茶素沒食子酸酯,EGCG)和3-丙烯酰胺基苯硼酸(APBA)形成的動態(tài)交聯(lián)劑與丙烯酰胺進(jìn)行自由基共聚,高效快捷地發(fā)展了一種新型水凝膠傷口敷料。動態(tài)苯硼酸酯鍵的引入賦予了水凝膠優(yōu)異的力學(xué)性能和快速自修復(fù)功能,有效避免了人體局部運(yùn)動和敷料破裂引起的二次感染。同時,EGCG的引入使水凝膠具備良好的組織粘接力、抗菌、抗炎和抗氧化功能。該水凝膠體系對比商品化敷料膜,可以顯著加速傷口閉合,抑制促炎因子IL-1β、IL-6的表達(dá),促進(jìn)抗炎因子(IL-4、IL-10)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)和轉(zhuǎn)化生長因子(TGF-β)的表達(dá),同時還可促進(jìn)傷口區(qū)域巨噬細(xì)胞M1-M2轉(zhuǎn)化。此外,隨著EGCG的釋放,凝膠體系被破壞,黏附性降低,敷料可輕易移除,大幅減低了敷料更換難度,避免對傷口造成二次損傷。


圖1. (a)EACPA水凝膠的合成與制備(b)水凝膠的生物學(xué)功效示意圖


圖2. (a)EACPA水凝膠黏附于指關(guān)節(jié),承受關(guān)節(jié)彎曲,并能在破壞后完成自修復(fù);(b)EACPA水凝膠自修復(fù)不同時間后的拉伸力學(xué)測試結(jié)果;(c) EACPA水凝膠自修復(fù)后的拉伸測試圖片;(d) EACPA水凝膠與新鮮豬肉的黏附性能及其延展性圖片;e) EAPCA水凝膠與皮膚組織、肌肉組織及玻片的粘接性能。


圖3. (a)空白對照組、商品化敷料組及EACPA水凝膠組術(shù)后不同時間點(diǎn)愈合傷口的代表性照片;(b)治療不同時間點(diǎn)傷口愈合百分比;(c)傷口愈合14天后的H&E染色圖;(d)角化組織厚度測量;(e)MTS染色圖;(f)CD31免疫熒光染色圖;(g) CD31相對面積測量。


  該研究結(jié)果以“Green Tea Derivative Driven Smart Hydrogels with Desired Functions for Chronic Diabetic Wound Treatment”為題,發(fā)表于Advanced Functional Materials(DOI: 10.1002/adfm.202009442)。論文的第一作者為西安交通大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院博士生趙曉丹博士研究生和丹丹副研究員,西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院成一龍研究員與口腔醫(yī)院李昂教授為共同通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、西安交通大學(xué)“青年拔尖人才支持計劃”、中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)、陜西省顱頜面精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等項(xiàng)目的支持。論文的表征及測試得到了西安交通大學(xué)分析測試共享中心的大力支持。


  論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202009442

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