摘要
多功能水凝胶伤口敷料的按需更换有助于避免细菌定植,而伤口部位组织粘合剂水凝胶的按需无痛剥离仍然是有待解决的主要挑战。西安交大-郭保林,第四军医大学Jie
Zhang(通讯作者)团队设计和开发了一系列由胱胺修饰的透明质酸、苯甲醛官能化聚乙二醇-共聚癸二酸甘油酯和聚多巴胺@聚吡咯纳米复合材料 (PDA@PPy) 组成的多功能动态席夫碱网络水凝胶。具有温和的按需可去除性,可增强耐药细菌感染的伤口愈合。这些水凝胶具有理想的可注射性和自愈性、优异的组织粘附性、体内止血性、良好的抗氧化性和导电性。受黑色素启发的 PDA@PPy 赋予水凝胶优异的抗氧化能力、紫外线阻挡能力和光热抗感染能力。基于由多肽链的三级空间结构转变的解离所激发的二硫键的动态氧化还原响应,这些水凝胶可以通过添加二硫苏糖醇在温和条件下实现快速无痛按需去除。这些多功能水凝胶在 MRSA 感染的全层皮肤修复实验中显着促进了胶原蛋白沉积和血管生成。所有结果表明,这些具有无痛按需去除特性的多功能水凝胶在感染伤口的临床治疗中显示出巨大的潜力。相关成果以“Antibacterial Conductive UV-Blocking Adhesion
Hydrogel Dressing with Mild On-Demand Removability Accelerated Drug-Resistant
Bacteria-Infected Wound Healing”为题发表在《ACS Applied Materials &
Interfaces》上。
图文导读
图 1. HA-CYS/PFA/PDA@PPy 水凝胶的制备、功能和应用示意图。
图 2. (A) PDA@PPy 纳米复合材料在 SEM 和 TEM 下的形貌,水凝胶在 SEM 下的形貌(比例尺:SEM:300 μm;TEM:200 nm); (B) 水凝胶的孔径分布; (C) 水凝胶的流变特性; (D) 水凝胶的轴向抗压强度; (E) 水凝胶的压缩和拉伸呈现; (F) 水凝胶的可控降解; (G) 水凝胶的电导率; (H)
HA-CYS/PFA/PDA@PPy1水凝胶的应变幅度扫描测试; (I) HA-CYS/PFA/PDA@PPy1水凝胶的交替步应变扫描测试; (J)
HA-CYS/PFA/PDA@PPy1水凝胶的可注射展示; (K) HA-CYS/PFA/PDA@PPy1水凝胶的自愈显示。
图 3. HA-CYS/PFA/PDA@PPy 水凝胶的组织粘附、按需去除特性和止血能力。
图 4. HA-CYS/PFA/PDA@PPy 水凝胶的抗氧化性能、紫外线阻挡能力和生物相容性。
图 5. HA-CYS/PFA/PDA@PPy 水凝胶的光热性能和抗菌能力。
图 6. (A) MRSA 感染全层皮肤缺损模型体内伤口愈合实验流程示意图; (B) 第 5、10 和 15 天伤口愈合部位的图像; (C)第5天、第10天、第15天伤口面积统计; (D) 第 10 天伤口部位的胶原蛋白含量; (E) 治疗5、10、15后创面愈合部位形态学结果,第10天创面Masson三色染色; (F)第15天伤口部位新生毛囊; (G)第15天伤口部位的真皮间隙。
图 7. CD68 和 CD31 的免疫荧光。 (A) 伤口部位的 CD68 和 CD31 免疫荧光染色(比例尺:50 μm); 第 5 天 (B) 和第 10 天 (C) 的 CD31 免疫荧光染色的定量数据。
小结
为了开发一种快速、无痛按需去除具有抗氧化、抗菌和导电粘合紫外线阻断功能的多功能粘合水凝胶来治疗感染的 MRSA 伤口愈合的有效方法,本文制备了一系列含有二硫键的具有双动态网络结构的席夫碱水凝胶。在低浓度 DTT 的还原下,这些二硫键的快速断裂导致水凝胶网络结构的崩溃,这种去除方法在细胞和组织化学水平上的安全性得到了证实。此外,受黑色素结构启发的 PDA@PPy 纳米复合材料显示出比商业防晒霜更好的紫外线阻挡能力,并与二硫键协同作用,显示出理想的抗氧化能力。这些水凝胶还显示出理想的自愈能力、可注射性和组织粘附性。更重要的是,它们具有良好的光热抗感染能力,显着促进了MRSA感染的全层皮肤缺损的愈合。上述结果表明,这些具有按需清除能力的多功能水凝胶成为治疗耐药菌感染伤口的潜在候选者。申明:本微信号转发内容仅做学术交流使用,不作为商业用途,也不代表支持或赞同其观点,如涉及知识产权保护问题或其他方面的问题请及时联系小编,我们会尽快协调处理。本微信号原创文章版权归本微信号所有,欢迎分享到朋友圈等非媒体上,欢迎互设白名单。