皮膚創(chuàng)傷,尤其是那些因受傷或疾病而嚴(yán)重受損的皮膚傷口,因?yàn)闊o法立即自行修復(fù),愈合不良可能會(huì)導(dǎo)致功能損失甚至死亡。傷口敷料對(duì)于修復(fù)皮膚和重建皮膚功能至關(guān)重要。常規(guī)敷料如紗布需要經(jīng)常更換,這會(huì)增加感染的風(fēng)險(xiǎn)并帶來繼發(fā)性損害和痛苦。
然而,很少有研究關(guān)注身體活動(dòng)部位如膝蓋、手腕、腳踝和項(xiàng)枕(脖子的后部)的皮膚創(chuàng)傷愈合。由于這些傷口的頻繁活動(dòng),使用沒有優(yōu)良順應(yīng)性和自我修復(fù)能力的普通敷料可能會(huì)導(dǎo)致繼發(fā)性損傷,不可避免地導(dǎo)致疼痛,延長(zhǎng)愈合時(shí)間,甚至造成殘疾。即使傷口愈合后,在異常傷口愈合過程中形成的疤痕仍將繼續(xù)影響活動(dòng)性。
最近開發(fā)的敷料材料,例如水凝膠,可以潛在地解決與傷口愈合相關(guān)的問題,如繼發(fā)性損傷,滲出液的保留,細(xì)菌感染,脫水,傷口潰瘍和疤痕形成。但是,當(dāng)用于運(yùn)動(dòng)劇烈部位的皮膚傷口時(shí),水凝膠敷料僅具有柔韌性是不夠的,還需要具有自我修復(fù)性能以確保在活動(dòng)過程中發(fā)生破裂時(shí)可以自發(fā)愈合。
一方面,凝膠的柔韌性能保持靜態(tài)傷口或小運(yùn)動(dòng)傷口上敷料的完整性;另一方面,具有自愈特性通常伴隨著可注射性,可注射的水凝膠可輕松填充不規(guī)則形狀或較深的傷口,同時(shí)凝膠的自愈合能力能夠?qū)崿F(xiàn)快速的自我修復(fù),延長(zhǎng)了敷料的使用壽命,并以自然的方式保持傷口,從而促進(jìn)愈合過程。
然而,已報(bào)道的自愈合凝膠體系大部分需要復(fù)雜的合成過程或者引入有潛在毒性的交聯(lián)劑,極大限制了自愈合凝膠的應(yīng)用。此外,常見的動(dòng)物傷口模型,通常都是利用鼠的背部區(qū)域,很少有考慮到頻繁運(yùn)動(dòng)對(duì)于傷口的影響。因此,迫切需要開發(fā)和制備簡(jiǎn)單、生物相容性好的自愈合凝膠敷料,以及探索合適的動(dòng)物模型來評(píng)價(jià)敷料的性能。
鑒于此,中國科學(xué)院大學(xué)鄭文富教授、華中科技大學(xué)楊光教授和南方科技大學(xué)蔣興宇教授聯(lián)合報(bào)道了一種能夠快速制備的導(dǎo)電、可注射、自愈合水凝膠,并將其用于頻繁活動(dòng)部位(如后頸部)傷口的修復(fù)。相關(guān)研究以“Rapid fabrication of self-healing, conductive and injectable gel as dressings for healing wounds in stretchable parts of the body”為題,發(fā)表在Advanced Functional Materials上。華中科技大學(xué)博士生李思祥和南方科技大學(xué)博士生王樂為文章的共同第一作者。
本文亮點(diǎn):
1.該凝膠基于陽離子瓜爾膠(CG),可通過簡(jiǎn)單的酸促進(jìn)CG水解,堿促進(jìn)凝膠化兩步法來實(shí)現(xiàn)1分鐘快速制備瓜爾膠基凝膠(GS)。此外,將市售的酸性、導(dǎo)電的PEDOT:PSS水溶液作為酸成分,能夠輕易地將凝膠功能化,能夠在一分鐘快速制備出導(dǎo)電、可注射、自愈合的PEDOT:PSS/瓜爾膠凝膠(PPGS)。
2、CG和PPGS都具有可注射和自愈合能力,賦予了水凝膠隨所附目標(biāo)環(huán)境拓?fù)渥兓匦伦柚蛊湫螤畹哪芰?,即自修?fù)和保持敷料的完整性。
3、作為原理驗(yàn)證試驗(yàn),作者選用頻繁運(yùn)動(dòng)的大鼠后頸部(nape)來進(jìn)行傷口造模,并探索了CG和PPGS的愈合效果。結(jié)果表明,具有導(dǎo)電性的PPGS可以有效促進(jìn)傷口愈合,在組織工程和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有巨大的潛力。
參考文獻(xiàn):
Rapid Fabrication of Self-Healing, Conductive, and Injectable Gel as Dressings for Healing Wounds in Stretchable Parts of the Body. Adv. Funct. Mater. 2020, 2002370. DOI:10.1002/adfm.202002370
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