功能性敷料的制备及其在全皮损伤修复中的应用研究

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创面敷料可以有效降低患处发炎、感染的几率,促进损伤部位的愈合。传统敷料成本低、吸收渗液能力较强,但不具备抗菌防感染的能力。随着人们对伤口愈合机理研究的不断深入,具有功能性的敷料也相继出现,尤其是针对糖尿病足、皮肤溃疡等难愈性创面。本论文以高分子材料为基材,利用天然药物及联合用药制备既具有抗菌、抗炎、抗氧化性能,加速愈合过程,促进血管生成,解决全皮损伤修复中皮肤再生问题的生物活性创面敷料。主要研究内容如下:(1)孔壁上具有纳米孔结构的丝素蛋白载药支架。将载姜黄素和镁离子的丝素蛋白纳米纤维,与一锅法制备的含牺牲性纳米颗粒的丝素蛋白溶液混合,通过冷冻干燥制备支架。经甲醇熏蒸、水洗去除纳米颗粒,得到孔壁上具有纳米孔结构的丝素蛋白载药支架。该支架具有良好的力学性质、较高的吸水性和孔隙率。载药支架内接种的大鼠骨髓间充质干细胞(rMSCs)分布均匀、形态舒展,证明了具有纳米孔结构的丝素蛋白载药支架能够为细胞提供良好的生长条件。皮下植入实验结果显示植入位置无红肿、溃烂,支架周围组织无明显包膜,呈低免疫反应。此外,全皮缺损修复研究发现载药支架能够明显促进创面愈合,7天后的未愈合面积仅为38.9±5.3%,与未处理组(73.9±4.0%)相比创面显著减小。血小板内皮细胞粘附分子(CD31)较高的阳性表达显示载药支架中的镁离子具有促血管生成的效果,证实了该支架材料作为皮肤敷料促进伤口愈合的可行性。(2)羟乙基纤维素基载药薄膜。通过优化甘油的浓度、比例,与羟乙基纤维素共混制备氢键型羟乙基纤维素/甘油凝胶。再引入载纳米氧化锌和镁离子的丝素蛋白纳米纤维,经烘干成型制备羟乙基纤维素基载药薄膜。对薄膜材料的表观形貌、二级结构以及释药性进行了测试表征。结果表明,与医用纱布和TegadermTM薄膜相比,薄膜材料具有快速吸收伤口渗液的能力和较高的水蒸气透过率,且具有良好的抗菌性。同时,载药薄膜浸提液培养的小鼠成纤维细胞(L929)的细胞活力值可达133.5%。细胞划痕模拟伤口愈合实验证明,载药薄膜材料能促进人角质形成细胞(HaCAT)的迁移与增殖,具有促进创面再上皮化的作用效果。(3)自粘附、自愈合透明质酸/单宁酸水凝胶。通过优化透明质酸和单宁酸的浓度、比例,甘油添加量,混合策略等制备氢键型自粘附、自愈合透明质酸/单宁酸凝胶。该凝胶在65%湿度、25℃条件下14天仍然具有良好的锁水能力。并且与皮肤模量相近,可以与皮肤紧密粘附和贴合。FTIR测试结果表明,凝胶中形成了大量分子内和分子间的动态可逆氢键。在自愈合能力测试中,7min内凝胶材料的自愈效率可以达到100%。此外,单宁酸中的酚羟基使凝胶还表现出较强的抗氧化活性和抗菌能力。细胞毒性和划痕实验结果显示凝胶材料具有较好的生物相容性,并且支持细胞的生长、迁移,表明凝胶材料在创面敷料领域具有潜在的应用前景。
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