加拿大教授综述：纳米纤维伤口敷料促进无疤愈合研究新进展

加拿大教授综述：纳米纤维伤口敷料促进无疤愈合研究新进展

尽管皮肤组织工程取得了重大进展，但对于烧伤、慢性伤口和糖尿病性溃疡等严重伤口，实现可重复、成本效益高、非侵入性、临床可接受和批准的无疤痕伤口愈合治疗仍然是难以实现的。近期，加拿大曼尼托巴大学Liu Song教授在期刊《Progress in Materials Science》(IF 33.6)上发表了一篇重要综述，全面总结了纳米纤维伤口敷料在促进伤口愈合、减少疤痕方面的研究进展。

研究背景与意义

皮肤作为人体最大的器官，具有保护身体免受外界伤害的重要功能。当皮肤受到损伤时，伤口愈合是一个复杂而精细的生物学过程，涉及多个阶段和多种细胞类型的相互作用。然而，对于一些严重的伤口，如烧伤、慢性伤口和糖尿病性溃疡，传统的治疗方法往往难以达到理想的愈合效果，常常伴随着疤痕形成、感染和其他并发症。

近年来，纳米纤维技术在伤口敷料领域的应用取得了显著进展。静电纺纳米纤维伤口敷料因其独特的物理和化学特性，成为促进无疤伤口愈合的有前途的选择。加拿大曼尼托巴大学Liu Song教授的这篇综述，系统地总结了纳米纤维伤口敷料的研究进展，为未来的研究和临床应用提供了重要的参考。

纳米纤维伤口敷料的优势

纳米纤维具有许多独特的特性，使其成为高级伤口敷料的理想候选材料：

1. 纳米形貌：纳米纤维的尺寸与细胞外基质（ECM）相似，能够提供与天然皮肤相似的物理线索，促进细胞的粘附和生长。
2. 高表面积：纳米纤维具有较大的表面积，有利于生物分子的吸附和释放，从而增强治疗效果。
3. 透气性：纳米纤维敷料具有良好的透气性，可以防止伤口脱水或积液，为伤口创造一个湿润的愈合环境。
4. 可调节性：通过调整静电纺丝工艺参数，可以精细调节纳米纤维的结构和性能，以满足不同伤口类型的需求。
5. 促进血管化：纳米纤维的微米级孔径有利于成纤维细胞的迁移和增殖，促进血管化和营养交换，加速愈合过程。

图1 皮肤伤口愈合和疤痕形成。

图2 皮肤组织工程组件。

图3 A)静电纺丝在制备伤口愈合支架和实现无疤痕愈合方面的优势，B) 2002年至2024年1月，包括静电纺丝用于伤口敷料在内的出版物数量表明，在伤口愈合应用中使用静电纺丝膜的趋势日益增加。

图4 A)静电纺丝工艺及制备的纳米纤维结构。B)适合静电纺丝用于伤口愈合的不同聚合物和生物活性材料。

纳米纤维伤口敷料的作用机制

纳米纤维伤口敷料通过多种机制促进伤口愈合和减少疤痕形成：

1. 物理信号：纳米纤维的形貌和结构能够提供物理线索，引导细胞的生长和分化。例如，排列的纳米纤维可以模仿天然皮肤的结构，促进细胞的有序排列和迁移。
2. 成分信号：纳米纤维可以负载各种生物活性物质，如生长因子、抗菌剂和抗氧化剂，以调节细胞行为和促进愈合。
3. 化学信号：通过调整纳米纤维的化学性质，如表面电荷和亲水性，可以影响细胞的粘附和增殖。

图5 纳米纤维伤口敷料在伤口愈合中的作用:物理、成分和化学信号。

图6 该图说明了工程伤口敷料中各种物理参数对伤口愈合的影响。

图7 该图说明了工程伤口敷料中各种天然聚合物对伤口愈合的影响。

图8 纳米纤维创面敷料中负载生长因子的加速和无疤痕愈合及其在创面愈合中的作用。

图9 该图说明了工程伤口敷料中各种生物活性剂和小分子对伤口愈合的影响，针对不同的慢性伤口情况，以尽量减少疤痕形成的风险。

图10 纳米纤维中负载生物活性物质的不同技术。

结论与展望

Liu Song教授的这篇综述全面总结了纳米纤维伤口敷料在促进伤口愈合和减少疤痕形成方面的研究进展，为未来的研究和临床应用提供了重要的参考。随着纳米纤维技术的不断发展和优化，相信在不久的将来，纳米纤维伤口敷料将成为治疗严重伤口的首选方案，为患者带来更好的愈合效果和生活质量。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2024.101350