可注射抗菌水凝胶的合成及其用于深度烧伤的序贯性治疗研究

来源 :福建中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:heishenggg
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目的:焦痂切除和抗感染一直是治疗深度烧伤的核心问题,也是临床治疗面临的一个严峻挑战。在野外环境下例如战场,由于医疗环境不佳、医疗资源匮乏,将错失严重烧伤患者的黄金救治时间;临床上,大面积烧伤的救治手段包括外科清创手术、自体皮肤移植和后期护理,这是一项复杂繁琐的程序,此外,由于清创不足将可能导致后期伤口愈合延缓,同时焦痂切除手术需要较长时间且对伤口周边健康皮肤组织的影响也是在所难免的。此外,如今对于烧伤创面的治疗研究多聚焦于创面敷料,这些敷料功能较为单一,大多无法同时兼备多种性能,例如抗菌性、保湿性、组织粘附性等,并且这些敷料研发中很少聚焦于清创性能的设计,因此缺乏一定的临床应用价值。基于战场与临床的现状,研究一种能够用于辅助战场与临床清创的新的治疗策略具有重要的现实意义。在此,我们设计了一种基于可注射抗菌水凝胶PVA-SH/ε-PL-az-PF127-CHO(PLC)联合“序贯性治疗”用于深度烧伤伤口的清创和愈合。方法:通过二步法和酯化法分别合成两种水凝胶前体:端基苯甲醛修饰的泊洛沙姆F127三嵌段共聚物(PF127-CHO)和改性聚乙烯醇(PVA-SH/ε-PL)。该水凝胶由两种前体溶液交联形成三重立体网络结构。其中,PVA-SH/ε-PL中的氨基和PF127-CHO中的醛基发生席夫碱反应形成动态交联,同时PF127-CHO自组装形成胶束,在动态化学和物理交联双重作用下,得到了三重网络结构的水凝胶;此外,部分PVA-SH/ε-PL中的巯基由于氧化形成二硫键,进一步增强水凝胶内部的交联。通过SEM、流变仪、~1H NMR、FT-IR、溶胀实验、保湿试验、降解实验、体外药物释放实验等对水凝胶进行表征,通过抑菌圈实验和琼脂平板菌落计数法评价水凝胶的抗菌性能,基于“序贯性治疗”分阶段在水凝胶中包载菠萝蛋白酶和表皮生长因子,通过体内外实验包括活/死细胞染色、溶血实验、细胞毒性实验、细胞划痕实验和深度烧伤大鼠模型评价了载药水凝胶的清创、促烧伤创面愈合的能力。结果:该三重结构赋予PLC水凝胶良好的力学性能、可注射性、组织粘附性、保湿性能、降解性能、抗菌活性和生物相容性。此外,基于“序贯性治疗”原理——即按不同的病理状态给予不同治疗手段,将菠萝蛋白酶和表皮生长因子分阶段载入水凝胶,用于烧伤创面的清焦痂和促愈合。本研究通过SEM表明该水凝胶具有立体多孔结构。通过流变仪检测其流变性能,其中,温度扫描和应变扫描实验表明PLC具有温度敏感性和剪切变稀特性;触变性试验表明该水凝胶具有良好的自愈合能力。通过剪切搭接试验测得其组织粘附强度是未经修饰的水凝胶对照组的三倍,表明其组织粘附性增强。通过抗菌试验表明该水凝胶具有优异的抗菌性能。体外试验采用小鼠L929细胞对水凝胶载体以及载药水凝胶进行细胞毒性检测,结果显示经空白水凝胶培育24 h后的细胞存活率均在88%以上;活/死细胞染色和溶血实验均表明其良好的生物相容性。经载药水凝胶培养24 h后的L929细胞存活率大于100%,并且细胞划痕实验中载药水凝胶组的划痕面积愈合率为64%,约为空白对照组的1.5倍,表明PLC具有促进细胞迁移与增殖的能力。最后利用深度烧伤大鼠模型,通过创面愈合率、HE染色分析、Masson染色分析评价了其清创与促进伤口愈合的能力。结论:本课题设计的水凝胶具有清创功能,可用于辅助清创治疗,该水凝胶因其可注射性,适用于不规则创面的给药,因其“三合一”的特点(抗菌、清除焦痂、促愈合能力),简化了治疗过程,提高了患者的顺应性,大大方便了野外条件下大面积烧伤的清创和治疗,在创面敷料的开发和临床应用具有很大的潜力。因此,本研究为制备一种有前景的深度烧伤创面敷料提供了策略。
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