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天津科技大學鐘成教授團隊 Small：多功能不對稱細菌纖維素傷口敷料

2023-08-23 來源：高分子科技

皮膚由表皮、真皮和皮下三層組成，是保護人體的第一道防線。皮膚缺損后，細菌容易侵入皮膚，引起持續的炎癥，不利于傷口愈合。此外，皮膚的損傷會導致缺損部位嚴重脫水，從而失去傷口愈合所需要的潤濕環境，更加不利于傷口的愈合。傳統的創面敷料只能起到暫時的物理屏障作用，無法抑制細菌感染和炎癥反應，因此，迫切的需要開發具有抗菌、抗炎和保水功能的多功能創面敷料。

近日，天津科技大學生物工程學院鐘成教授團隊通過微生物發酵制造了一種不對稱細菌纖維素膜（ABC），為多功能傷口敷料的開發奠定了基礎（圖1）。該細菌纖維素膜頂部呈現致密結構，底部呈現形狀各異的微孔（>10 μm），截面呈現出不對稱的膜結構（圖2）。為了提高其在傷口治療時的抗菌、消除炎癥的作用，在ABC膜上原位生成Cur和Ag-MOF的復合物，從而制備多功能的傷口敷料。與BC膜相比，在ABC上生成的Ag-MOF能封裝更多的Cur，釋放Cur的速度更慢，抗氧化活性更好。體外抗菌實驗也表明，ABC傷口敷料具有更好的抑菌效果（圖3）。動物實驗顯示ABCC_0.1能為傷口愈合提供理想的濕潤環境，抑制感染傷口上細菌的生長，同時以可控的方式釋放Cur，清除ROS，促進上皮和肉芽的生成。這種愈合效果優于BCC_0.1 (圖4)。該工作以“Multifunctional Asymmetric Bacterial Cellulose Membrane with Enhanced Anti-Bacterial and Anti-Inflammatory Activities for Promoting Infected Wound Healing”為題發表在《Small》上（Small 2023, 2303591）。文章作者是天津科技大學博士王鳳萍，通訊作者為鐘成教授和謝燕燕副教授。該研究得到國家自然科學基金委的支持。

圖1 不對稱細菌纖維素傷口敷料制備示意圖

圖2 （a-c）BC和（d-f）ABC的SEM圖：（a，d）膜的頂部、（b，e）膜的底部和（c，f）膜的橫截面

圖3大腸桿菌(a)和金黃色葡萄球菌(b)與樣品在37℃下培養4 h后的細菌活力；(c)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌與空白對照和ABCC_0.1在37℃下培養4 h后的FESEM和熒光圖像。

圖4 （a）對照（紗布）、ABC、ABCC、BCC0.1和ABCC0.1在不同時間傷口愈合的照片，（b）14天創面面積示意圖，（c）未愈合傷口面積，（d）五組不同時間點傷口上細菌存活率和（e）傷后第3天，瓊脂平板上的細菌菌落圖。

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/smll.202303591

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（責任編輯：xu）

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