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  傷口組織中的微環(huán)境再生對(duì)傷口愈合至關(guān)重要。然而，實(shí)現(xiàn)理想的傷口微環(huán)境再生涉及多個(gè)階段，包括止血、炎癥、增殖和重塑。傳統(tǒng)的傷口敷料面臨著完全操縱所有這些階段以實(shí)現(xiàn)快速和完全傷口愈合的挑戰(zhàn)。

  近日，浙江工業(yè)大學(xué)藥學(xué)院的楊根生教授、楊慶良副教授團(tuán)隊(duì)成功制備了一種基于明膠甲基丙烯酰基（GelMA）和羧甲基殼聚糖（CMCS）的負(fù)載VEGF多功能傷口水凝膠（GelMA-CMCS@VEGF）敷料。該水凝膠可通過紫外線照射輕松制造，新設(shè)計(jì)的水凝膠不僅由于CMCS活性基團(tuán)與生物組織的相互作用而表現(xiàn)出強(qiáng)大的組織粘附能力，而且對(duì)頻繁移動(dòng)的皮膚和關(guān)節(jié)具有理想的可擴(kuò)展性能。此外，水凝膠在血細(xì)胞凝固、止血和細(xì)胞募集方面表現(xiàn)出卓越的能力，從而促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、粘附、遷移和血管生成。并且體內(nèi)研究表明，水凝膠通過抑制炎癥、調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的M1/M2極化、顯著促進(jìn)膠原沉積；持續(xù)釋放VEGF,刺激血管生成、上皮化和組織重塑，大幅縮短了止血時(shí)間，取得了令人滿意的治療效果�？傊�，該多功能水凝膠敷料具有組織工程和再生醫(yī)學(xué)應(yīng)用潛力，在加速傷口愈合各階段的促進(jìn)效果提供指導(dǎo)策略。

圖3. GelMA-CMCS水凝膠的結(jié)構(gòu)，固化性能，溶脹和降解能力，力學(xué)表征

圖4. GelMA-CMCS水凝膠的粘合性能，流變性能，藥物釋放性能和生物降解性

  為了得到負(fù)載VEGF的復(fù)合水凝膠，將不同濃度的VEGF加入到水凝膠前提溶液中。以紫外光交聯(lián)的形式形成GelMA-CMCS1@VEGF。以HUVECs（人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞）作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，將其注射入凝膠，在五天內(nèi)評(píng)估細(xì)胞活力及增值情況，結(jié)果表明，CMCS1@VEGF水凝膠對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的粘附和增殖比GelMA組和GelMA-CMCS1組水凝膠高。在小管形成測(cè)定和MTT細(xì)胞實(shí)驗(yàn)后，均顯示GelMA-CMCS1@VEGF在生物安全性和促成血管方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。 

圖5.水凝膠的體外細(xì)胞相容性、細(xì)胞活力、粘附、遷移和血管化評(píng)估

  血液相容性被認(rèn)為是決定止血生物材料安全性和有效性的重要因素，所有水凝膠組的溶血率均低于5%，表明它們具有良好的血液相容性，在水凝膠組中，GelMA-CMCS1@VEGF顯示出最低的溶血率為1.88%，表明血液相容性優(yōu)越。同時(shí)其優(yōu)異的血液吸收和聚集能力，也能夠促進(jìn)血液凝固。此外，我們對(duì)大鼠肝出血模型進(jìn)行了體內(nèi)止血實(shí)驗(yàn)。在未處理（空白組），紗布組，纖維蛋白膠組，GelMA，GelMA-CMCS1和GelMA-CMCS1@VEGF六組對(duì)比中，各組失血量值分別為263 mg，202 mg，47 mg，68 mg，49 mg和34 mg。相應(yīng)的凝固時(shí)間分別約為164 s、136 s、45 s、72 s、41 s和33 s。證明CMCS和VEGF的存在顯著改善了止血效果。 

圖6.血液相容性，體外全血凝固試驗(yàn)，以及水凝膠的體內(nèi)止血特性

圖10.抗炎，免疫調(diào)節(jié)能力和上皮組織形成

  綜上所述，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成功開發(fā)出具有可調(diào)諧三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的VEGF（GelMA-CMCS@VEGF）的光固化水凝膠。基于所應(yīng)用的生物材料和可編程的多孔結(jié)構(gòu)，所開發(fā)的GelMA-CMCS@VEGF水凝膠不僅具有較強(qiáng)的組織粘附性、可控的溶脹行為、生物降解性和理想的緩釋性，而且滿足了傷口環(huán)境的適應(yīng)性和細(xì)胞調(diào)節(jié)能力，包括改善細(xì)胞粘附、遷移、管形成和增殖。在抗炎性能反面，可以很好地調(diào)節(jié)傷口部位的微環(huán)境，有效地促進(jìn)皮膚和血管再生、上皮組織形成和膠原蛋白沉積。此外，所開發(fā)的水凝膠敷料表現(xiàn)出優(yōu)異的血液相容性和止血性能，并且能夠?qū)⒕奘杉?xì)胞的M1表型極化為M2表型，以減輕有害炎癥并有效促進(jìn)血管生成�？傮w而言，本研究的體外和體內(nèi)結(jié)果表明，GelMA-CMCS@VEGF水凝膠敷料在處理全層皮膚傷口方面具有廣闊的前景，具有巨大的臨床轉(zhuǎn)化潛力。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.127151