烟台大学任春光团队开发小球藻"活"水凝胶伤口敷料,促进伤口愈合
烟台大学任春光团队开发小球藻"活"水凝胶伤口敷料,促进伤口愈合
烟台大学药学院任春光团队开发了一种新型水凝胶伤口敷料,该敷料以卡拉胶和明胶为基质,负载小球藻,具有产氧、止血和抗菌功能。研究结果表明,这种"活"水凝胶敷料能够有效促进伤口愈合,为创面敷料和组织修复领域提供了新的解决方案。
伤口愈合过程中,由于伤口部位血液循环不畅,极易导致伤口组织缺氧,影响细胞增殖和胶原蛋白合成,从而阻碍伤口愈合。此外,细菌感染也会加剧伤口部位的缺氧状态,进一步加重组织损伤,延缓愈合进程。然而,传统的递送氧气的治疗手段往往无法有效解决伤口缺氧和感染问题,因此迫切需要开发同时具有产氧和抗菌功能的水凝胶伤口敷料。
图1.(A)小球藻水凝胶的设计和制备示意图。(B) 小球藻水凝胶对全层皮肤缺损大鼠模型伤口愈合的体内评价示意图。
鉴于此,烟台大学药学院任春光团队设计并构建了一系列以卡拉胶和明胶为主要基质负载小球藻的具有产氧和抗菌功能的“活”水凝胶伤口敷料(图1)。研究团队采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、流变学、拉伸和溶氧等方法系统考察了水凝胶的机械性能和理化特性,结果显示水凝胶具有良好的机械性能以及优异的产氧能力。此外,该水凝胶同时具有良好的止血能力和抑菌能力。
图 2.(A)伤口模型示意图。(B)动物实验时间表。(C) 第 0、3、7、10、14 天的伤口区域图。(D) 伤口区域的统计分析。(E) 第 14 天的伤口组织的 H&E 染色和 (F) Masson三色染色。
体内评估显示,该水凝胶伤口敷料可以促进胶原蛋白沉积和血管生成,加速创面愈合(图2),在创面敷料和组织修复领域具有一定的潜在临床应用价值,为构建藻类“活”水凝胶伤口敷料提供了新思路。
相关成果以“Chlorella-Encapsulated Living Hydrogel Based on Gelatin and Carrageenan with Oxygen Production, Hemostatic and Antibacterial Capacity for Promoting Wound Healing”为题发表于国际权威期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(中科院二区TOP,IF=7.7)。