- 南工陳蘇教授團(tuán)隊(duì)《ACS AMI》：微流控靜電紡絲技術(shù)制備高愈合率的高自粘性傷口貼片
- 發(fā)布日期：2023-10-11
具有強(qiáng)大自粘附性的水凝膠因其可與皮膚或其他組織緊密貼合，因此在生物醫(yī)學(xué)和組織工程領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。然而，由于水凝膠中含有豐富的水分，往往會(huì)在敷料和傷口之間形成水合層，進(jìn)而導(dǎo)致水凝膠的粘接強(qiáng)度下降，此外，水凝膠的力學(xué)性能普遍較弱，通常不能滿足應(yīng)用于傷口粘附的需求。因此，研制一種具有促進(jìn)傷口愈合、高自粘性、抗菌性能以及良好生物相容性的粘附水凝膠貼片，仍然是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。
針對上述問題，南京工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院、材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳蘇教授與東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院王革非教授合作，創(chuàng)新性地開發(fā)了一條制備高粘附性凝膠纖維的新途徑，基于生物多糖透明質(zhì)酸（HA）和多肽聚賴氨酸（EPL）可合成透明質(zhì)酸凝膠（HE），同時(shí)復(fù)合聚己內(nèi)酯/聚檸檬酸-ε-賴氨酸（PCL/PCE）納米纖維，制備出具有一維凝膠纖維結(jié)構(gòu)的HE@PCL/PCE傷口貼片材料，不僅表現(xiàn)出水凝膠的強(qiáng)粘附性和高愈合效率，同時(shí)還保持了纖維基材的高透氣率，實(shí)現(xiàn)了高性能傷口愈合材料的開發(fā)。首先，借助微流控紡絲裝置（南京捷納思新材料有限公司提供）中的微流控芯片，通過在微通道內(nèi)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)效傳質(zhì)混合，在限域效應(yīng)下完成化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而將合成的聚檸檬酸-ε-賴氨酸（PCE）和聚己內(nèi)酯（PCL）制成納米復(fù)合纖維支架。然后，將PCL/PCE納米纖維支架浸入ε-聚賴氨酸（EPL）溶液中，隨之用氧化透明質(zhì)酸（OHA）溶液噴涂，基于OHA和EPL之間的席夫堿反應(yīng)，可以在纖維表面原位合成HE凝膠，以快速形成具有凝膠納米纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的生物相容性材料。所制備的凝膠納米纖維材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能（24.15 ± 1.67 MPa）、膨脹性、自粘附性和透氣性（656 m3/m2 h kPa），這為加速傷口愈合提供了良好的環(huán)境，而后在傷口愈合實(shí)驗(yàn)中，這種凝膠納米纖維材料能夠在12天內(nèi)實(shí)現(xiàn)92.48%的傷口愈合率以及4.685 mm的肉芽生長厚度，這些性能的取得得益于水凝膠優(yōu)異的自粘附性能和抗菌作用，以及納米纖維支架的高透氣性。這一發(fā)現(xiàn)將為凝膠納米纖維復(fù)合材料的設(shè)計(jì)開辟新的途徑，并為下一代傷口敷料提供有前景的候選材料。該研究成果于近日發(fā)表在國際重要刊物《ACS Applied Materials & Interfaces》上。（HE@PCL/PCE Gel-Nanofiber Dressing with Robust Self-Adhesion towards High Wound Healing Rate via Microfluidic Electrospinning Technology, ACS Applied Materials & Interfaces. 2023），南京工業(yè)大學(xué)碩士研究生陳蓉和南京醫(yī)藥大學(xué)劉之婷為第一作者。南京工業(yè)大學(xué)陳蘇教授、李國星博士后與東部戰(zhàn)區(qū)醫(yī)院王革非教授為共同通訊人。該課題得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、江蘇省高等學(xué)校重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目、江蘇省自然科學(xué)基金等基金的資助和支持，這也充分體現(xiàn)了微流控紡絲技術(shù)中芯片在紡絲化學(xué)的魅力與強(qiáng)大功效。
