【摘 要】
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伤口感染是临床上常见的问题,通常会造成伤口闭合时间延长或疤痕形成。采用抗生素和敷料护理是临床上常用的治疗感染伤口的方法。然而,抗生素的滥用容易导致耐药菌的产生,进而造成更严重的感染,形成慢性难愈合伤口,严重时还能引起威胁生命的并发症。同时,功能单一的普通敷料也难以满足伤口愈合过程中的所有需求,因此很难实现伤口的快速愈合和功能修复。本课题基于氧化葡聚糖(ODex)和甲基丙烯酰化明胶(Gel MA),
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伤口感染是临床上常见的问题,通常会造成伤口闭合时间延长或疤痕形成。采用抗生素和敷料护理是临床上常用的治疗感染伤口的方法。然而,抗生素的滥用容易导致耐药菌的产生,进而造成更严重的感染,形成慢性难愈合伤口,严重时还能引起威胁生命的并发症。同时,功能单一的普通敷料也难以满足伤口愈合过程中的所有需求,因此很难实现伤口的快速愈合和功能修复。本课题基于氧化葡聚糖(ODex)和甲基丙烯酰化明胶(Gel MA),联合ε-聚赖氨酸(EPL)和杆菌肽,制备了一种具有光响应性、可注射、力学性能和抗菌性能较强的双网络水凝胶敷料,并重点考察和评估了其在耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)感染伤口上的促愈合效果和应用潜力。本课题主要研究内容如下:(1)通过对葡聚糖和明胶改性分别制备了ODex和Gel MA,并采用傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振氢谱对改性结果进行了表征。然后以ODex,Gel MA和EPL为基质,添加杆菌肽,经紫外光交联和席夫碱反应,制备了双网络水凝胶敷料(GA/ODex/EPL-B)。该水凝胶敷料成胶速度快(97±2 s),且具有良好的多孔结构。同时,通过拉伸强度、压缩强度、流变性测试等,证明所制备水凝胶敷料具有良好的机械性能和可注射性。此外,对水凝胶敷料的溶胀性、孔隙率、剪切强度、流变性、降解性能等进行了系统表征。(2)采用小鼠胚胎成纤维细胞(3T3-L1)和人脐静脉内皮细胞(HUVECs)考察了水凝胶敷料的细胞相容性。通过细胞培养、死活染色和划痕试验等发现水凝胶敷料具有良好的相容性,且能够促进以上两种细胞的粘附、增殖与迁移。采用体外血管生成试验证明水凝胶敷料具有良好的促血管生成能力。通过体外抑菌实验发现水凝胶敷料对大肠杆菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)和MRSA生长抑制率均达到99.99%以上。同时,发现该水凝胶敷料对MRSA形成的生物膜具有明显的破坏效果。此外,通过Sprague-Dawley(SD)大鼠肝止血模型实验证明了所制备水凝胶敷料具有良好的可注射性、粘附性以及止血功能。(3)构建MRSA感染SD大鼠伤口模型,以空白组、商业化3M(Tegaderm)敷料和Ag NPs水凝胶敷料以及GA/ODex水凝胶为对比,考察了所制备水凝胶敷料的抗耐药菌感染和促愈合能力。通过对各组伤口早期渗出液的菌落计数,发现水凝胶敷料组具有显著的抗菌效果。采用H&E染色、Masson染色(马松染色)、Giemsa(吉姆萨染色)、CD31(血管)、TNF-α(肿瘤坏死因子)和α-SMA(α-平滑肌肌动蛋白)免疫组化染色等评估伤口愈合效果。结果表明,水凝胶敷料在伤口修复前期,能够促进伤口组织处的α-SMA、TNF-α和血管生成、胶原沉积以及再上皮化形成;在伤口修复后期,能够减少炎症因子、α-SMA和血管生成。从而加速伤口闭合和修复,同时减少组织增生降低疤痕形成。
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