中国海洋大学考研(中国海洋大学考研分数线)




中国海洋大学考研,中国海洋大学考研分数线

为了加速伤口愈合并防止与细菌相关伤口感染, 中国海洋大学的毛相朝团队以琼脂糖为原料,成功制备了羧甲基琼脂糖(CMA),CMA分子链通过氢键交联形成超分子水凝胶。这种水凝胶复合物具有pH响应性和温度响应性,并在较长时间内释放出抗菌剂Ag+。此外,这种水凝胶具有优异的细胞相容性和血液相容性。体外和体内研究表明,水凝胶具有增强抗菌和抗炎能力,可以显著加快皮肤组织再生和伤口愈合。相关研究以 “A Macroporous Hydrogel Dressing with Enhanced Antibacterial and Anti-Inflammatory Capabilities for Accelerated Wound Healing”为题发表在 “Advanced Functional Materials”杂志上。

研究团队设计并制造了一种新型大孔水凝胶敷料,具有抗菌和抗炎能力,可加速伤口愈合。研究团队以琼脂糖为原料制备了一种生物相容性高分子羧甲基琼脂糖(CMA)。这种水凝胶基质由氢键和超分子络合形成。CMA分子中的羟基与Ag+络合相互协调,使得CMA聚合物链之间的空间减少,所以与CMA水凝胶相比,CMA-Ag水凝胶的多孔结构更致密,孔径更小。

图1 CMA-Ag水凝胶的化学和结构及应用

CMA和CMA-Ag水凝胶具有良好的细胞相容性和血液相容性。采用活/死试验评估细胞相容性,荧光图像显示所有水凝胶都具有细胞相容性,表明对纤维细胞没有毒性。通过对CMA-Ag水凝胶进行标准的3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四唑溴化物(MTT)检测,细胞存活度较高,证明CMA-Ag水凝胶可用于生物应用,而不会对生物生长造成长期影响。通过溶血试验研究水凝胶的血液相容性,未观察到明显溶血。这些结果表明,CMA和CMA-Ag水凝胶具有良好的细胞相容性和血液相容性。

图2 细胞相容性和血液相容性的体外研究

在体外评估了水凝胶对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌这两种细菌菌株的抗菌能力。与CMA-Ag-L和CMA-Ag-M对比,与CMA-Ag-H接触后的所有的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌都被杀死。Ag+含量最高的CMA-Ag-H水凝胶对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌效果最好。结果表明,样品的抗菌性能可归因于水凝胶中释放的Ag+,且抗菌效果随Ag+含量的增加而增加。通过SEM观察了水凝胶上细胞膜的完整性以及细菌的形态,CMA-Ag-H水凝胶接触后,细菌上观察到显著的形态变化和损伤。细菌的表面起皱、变形,不再完整。这些结果与Ag+离子的抗菌机理一致,即Ag+离子可以导致细菌膜的破坏。

图3 CMA-Ag水凝胶的体外抗菌活性

治疗14天后,用CMA-Ag水凝胶治疗的伤口没有开放伤口,并变得光滑,有新的表皮组织,而对照组和CMA组分别有30%和14%的伤口保持开放,疤痕不均匀。结果表明,嵌入Ag+离子的水凝胶可加速伤口闭合和皮肤再生。

通过组织学检查进一步评估伤口愈合情况。在第14天,CMA-Ag组的真皮组织几乎完全再生,带有毛囊等皮肤附属物,并且CMA-Ag组的表皮和真皮组织几乎与正常皮肤相同,表明再生更好。相比之下,对照组和CMA组的表皮和真皮组织没有完全再生。

因为CMA-Ag水凝胶释放的Ag+刺激免疫功能,在伤口愈合过程的早期阶段产生大量白细胞,从而产生协同抗菌活性,然后快速减少白细胞数量,因此炎症发生的时间比正常过程短,最小化炎症引起的组织损伤。因此,得益于较少的细菌感染,CMA-Ag组的炎症反应比其他组更温和。

图4 a)第2天、第4天、第8天和第14天不同组的马森毛染色组织切片的显微照片。b)治疗14天后不同组的H&E染色主要器官组织切片的微观照片

总而言之,毛相朝团队提出了一种新型大孔水凝胶敷料,用于细菌相关的伤口感染的治疗。水凝胶表现出pH响应性和温度响应性,并在较长时间内稳定释放Ag+。通过利用Ag+,该水凝胶复合物在体内外均显示出显著的抗菌活性,并显著加速皮肤再生和伤口愈合过程,同时保持良好的细胞相容性和血液相容性。此外,与正常过程相比,水凝胶可使炎症过程发生得更早,持续时间更短,从而有效减少炎症引起的组织损伤。

文章来源:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202000644

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