皮膚作為人類外在的保護屏障,在保護身體免受疾病和意外傷害方面發揮著重要作用。由于皮膚復雜的傷口修復過程和微環境,創傷修復與再生是組織工程的研究重點,亦是全球生命健康領域的難題。因此,開發人造皮膚新材料創建細胞增殖的微環境以加快傷口愈合是組織工程領域的前沿課題之一。目前,盡管人造皮膚材料,如豬皮、“軟濕”水凝膠、納米纖維支架材料等已有報道,然而在微環境的調控以及肉感人造皮膚制備方面仍然是挑戰。
針對上述挑戰,南京工業大學化工學院、材料化學工程國家重點實驗室陳蘇教授,創新性地結合靜電紡絲與原位反應成膜方法將納米纖維與凝膠復合,構筑了凝膠負載的納米纖維肉感人造皮膚材料,該皮膚為加速傷口愈合提供了良好的微環境。首先,采用靜電紡絲技術制備了疏水親水的PCL/PCL-PCE(PCL=聚己內酯,PCE =聚檸檬酸-co-聚賴氨酸)雙層纖維膜,然后在疏水的PCL纖維膜表面原位反應形成親水的凝膠層,從而獲得了凝膠負載疏親水納米纖維人造皮膚材料。它不僅具有水凝膠和納米纖維的透氣性好、機械強度高、抗菌性能好、相容性好等優點,而且在外觀、質地、功能等方面與真實皮膚相媲美。該水凝膠負載的疏水-親水納米纖維具有吸水-傳輸能力,即內層水凝膠層有利于吸水,而疏水(中間層)-親水(外層)納米纖維支架形成泵效應,利于水傳輸。因此,該肉感人造皮膚具有體液管理能力,可以在創面處建立良好的微環境,大大加快創面愈合。該工作提出了一種靜電紡絲-反應涂膜方法,可以精確實現成分控制與微結構調控,為微環境適宜、功能優越的肉感人造皮膚開辟了新的途徑。這項研究成果于近日發表在國際重要刊物《Advanced Healthcare Materials》上 (Robust Gradient Hydrogel-Loaded Nanofiber Fleshy Artificial Skin via A Coupled Microfluidic Electrospinning-Reactive Coating Strategy, Advanced Healthcare Materials, 2023, DOI: 10.1002/adhm.202304321)。南京工業大學李晴副教授為第一作者。南京工業大學陳蘇教授為通訊作者。該課題得到了國家自然科學基金面上項目、江蘇省高校優勢學科建設工程等基金的資助和支持。
原文鏈接:https://doi.org/10.1002/adhm.202304321
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