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蘇大李剛、余嘉/港理大趙澤宇 Int. J. Biol. Macromol.:傷口修復(fù)生物大分子材料的研究進(jìn)展
2024-04-03  來源:高分子科技
關(guān)鍵詞:生物大分子 傷口管理 敷料

  作為人體最大的器官,皮膚對抗病原微生物起著關(guān)鍵的物理屏障作用,皮膚的復(fù)雜組成在受傷后的組織再生中帶來了挑戰(zhàn)。每年都有數(shù)千名患者遭受皮膚損傷,包括燒傷、燙傷、切傷和慢性疾病。根據(jù)美國疾病控制和預(yù)防中心的統(tǒng)計數(shù)據(jù),每年約有1000萬人經(jīng)歷著皮膚損傷帶來的痛苦。敷料在傷口治療中起到越來越重要的作用。新型復(fù)合功能敷料的使用可以提高傷口愈合效果,縮短治療周期,改善患者預(yù)后,降低治療成本。本綜述闡述了傷口敷料領(lǐng)域的最新進(jìn)展,介紹了新型敷料材料的設(shè)計與制備、功能以及臨床應(yīng)用前景,并重點概述了近年來在利用生物大分子材料進(jìn)行傷口管理方面的最新進(jìn)展。通過對現(xiàn)有文獻(xiàn)的整理與分析,介紹了上述傷口管理策略在促進(jìn)傷口愈合和組織再生方面的應(yīng)用潛力,并展望了傷口敷料領(lǐng)域未來的發(fā)展方向。


  2024年3月18日,蘇州大學(xué)現(xiàn)代絲綢國家工程實驗室李剛教授、余嘉副教授和香港理工大學(xué)理學(xué)院趙澤宇博士合作綜述了一項有關(guān)于近年來利用生物大分子進(jìn)行傷口管理的最新進(jìn)展。該項工作以Recent advances in harnessing biological macromolecules for wound management: A review”為題發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊International Journal of Biological Macromolecules上(https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.130989)。蘇州大學(xué)碩士生袁竟軒、王朔為共同第一作者,蘇州大學(xué)李剛教授、余嘉副教授和香港理工大學(xué)理學(xué)院博士后研究員趙澤宇為共同通訊作者。本工作得到了國家自然科學(xué)基金面上項目、國家重點研發(fā)計劃、科技部科技合作計劃以及江蘇省科技廳的財政支持同時還獲得了中國紡織工業(yè)聯(lián)合會的支持。


  這篇綜述首先介紹了傷口的機(jī)制以及傷口管理的需求,包括良好的透氣性、吸水性、生物相容性和抗菌性能等。隨后,詳細(xì)討論了目前應(yīng)用于傷口敷料的新型生物大分子材料,如絲素蛋白、海藻酸鹽、透明質(zhì)酸等,這些材料不僅具有優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì),還能夠模擬生物組織的結(jié)構(gòu)和功能,有望成為未來傷口治療的重要選擇。隨后,進(jìn)一步探討了這些傷口敷料創(chuàng)新性的設(shè)計及其制備技術(shù)、分析了制備方式對敷料的性能影響。此外,還介紹了一些創(chuàng)新的敷料功能,如控釋藥物、調(diào)節(jié)傷口微環(huán)境、促進(jìn)組織再生等,并著重分析了智能響應(yīng)型敷料在傷口治療中的應(yīng)用前景。最后,評估了目前敷料在臨床應(yīng)用中的局限性和挑戰(zhàn),并提出了未來研究的方向,包括敷料的個性化設(shè)計、智能敷料的開發(fā)、臨床需求等。 


1. 主要用于傷口敷料的生物大分子的分類圖


 2. 不同方法制備的敷料樣品及其示意圖


 3. 智能監(jiān)測傷口敷料概念設(shè)計及示意圖


 4.傷口管理中的機(jī)遇與挑戰(zhàn)


  生物大分子在傷口管理中具有巨大的應(yīng)用潛力,可以加速傷口愈合、減少感染和并發(fā)癥發(fā)生,并改善患者的生活質(zhì)量,而多功能敷料(FWDs)隨著新型復(fù)合生物大分子基生物材料和先進(jìn)加工技術(shù)的不斷更替而變得日益多樣化。新型材料和功能的研究進(jìn)展為傷口治療提供了新的可能性,但仍面臨著許多挑戰(zhàn)。在未來應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)交叉領(lǐng)域的研究,結(jié)合流體力學(xué)、材料科學(xué)、生物工程學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)等各個學(xué)科,創(chuàng)建高效、先進(jìn)和智能的傷口管理系統(tǒng),同時更具體地針對特定傷口的情況進(jìn)行分類定制,以更好地滿足患者的需求。該工作是團(tuán)隊近期圍繞大健康紡織纖維材料的最新研究進(jìn)展之一ACS Biomaterials Science & Engineering, 2024, 10, 607-619; International Journal of Biological Macromolecules, 2024, 129485; Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2024, 233, 113635; Chemical Engineering Journal, 2023, 459: 141628; Advanced Fiber Materials, 2023, 5: 1378-1391)


  論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.130989


通訊作者簡介


  李剛,教授、博導(dǎo),蘇州大學(xué)現(xiàn)代絲綢國家工程實驗室主任助理、黨支部書記,江蘇省第十五批“六大人才高峰”高層次人才、江蘇省僑聯(lián)青年委員會委員、蘇州市僑聯(lián)青年委員會常委、姑蘇區(qū)僑聯(lián)副主席、蘇州大學(xué)僑青會副會長。香港理工大學(xué)博士,美國塔夫茨大學(xué)訪問學(xué)者(導(dǎo)師:David Kaplan院士)。長期在紡織和生物醫(yī)用材料等多領(lǐng)域展開跨學(xué)科研究。主要發(fā)表學(xué)術(shù)論文150余篇,授權(quán)國內(nèi)外專利50余件。主持國家自然科學(xué)基金面上項目、國家重點研發(fā)計劃課題等項目30余項,曾獲中國紡織工業(yè)聯(lián)合會優(yōu)秀專利獎、山地未來“未來生活創(chuàng)新獎”、江蘇省十大行業(yè)領(lǐng)域優(yōu)秀科技成果獎、中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國總決賽金獎、優(yōu)秀創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師等榮譽。主要學(xué)術(shù)兼職為中國生物材料學(xué)會智能仿生生物材料分會委員、江蘇省高企認(rèn)定專家?guī)旒夹g(shù)專家等、Journal of Fiber Bioengineering Informatics副主編、擔(dān)任Advanced Materials等40余種國內(nèi)外SCI雜志審稿人。


  余嘉,香港理工大學(xué)博士、哈佛大學(xué)訪問學(xué)者、蘇州大學(xué)骨科研究所/體育學(xué)院副教授;曾在美國Mayo Clinic、Harvard University的骨科生物力學(xué)實驗室/中心開展訪問研究。主要研究方向為:肌骨系統(tǒng)生物力學(xué)、醫(yī)學(xué)3D打印、康復(fù)工程;已發(fā)表學(xué)術(shù)論文及專著50余篇,授權(quán)專利10余項,參與制定3D打印團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)3項。主持國家自然科學(xué)基金面上項目,科技部重點研發(fā)計劃子課題等10余項;擔(dān)任中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會康復(fù)工程分會青年副主任委員、中國康復(fù)輔助器具協(xié)會康復(fù)工程專業(yè)委員會青年副主任委員、SICOT中國部數(shù)字骨科學(xué)會第一屆委員會委員、江蘇省醫(yī)學(xué)會數(shù)字醫(yī)學(xué)分會第一屆委員會青年委員、蘇州市科技計劃項目評審專家,以及國內(nèi)外20多個權(quán)威雜志評審專家。


  趙澤宇,蘇州大學(xué)碩士,香港理工大學(xué)博士,現(xiàn)為香港理工大學(xué)應(yīng)用物理系博士后研究員。主要研究方向包括有機(jī)薄膜晶體管、生物傳感器和柔性可穿戴電子器件。已發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇,授權(quán)專利10余件。先后參與了國家自然科學(xué)基金面上項目、國家重點研發(fā)計劃和香港創(chuàng)新及科技基金等多個項目,曾獲中國國際"互聯(lián)網(wǎng)+"大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國總決賽金獎,日內(nèi)瓦國際發(fā)明展金獎等榮譽。 

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