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蘇大李剛、余嘉/港理大趙澤宇 Int. J. Biol. Macromol.:傷口修復生物大分子材料的研究進展
2024-04-03  來源:高分子科技

  作為人體最大的器官,皮膚對抗病原微生物起著關鍵的物理屏障作用,皮膚的復雜組成在受傷后的組織再生中帶來了挑戰。每年都有數千名患者遭受皮膚損傷,包括燒傷、燙傷、切傷和慢性疾病。根據美國疾病控制和預防中心的統計數據,每年約有1000萬人經歷著皮膚損傷帶來的痛苦。敷料在傷口治療中起到越來越重要的作用。新型復合功能敷料的使用可以提高傷口愈合效果,縮短治療周期,改善患者預后,降低治療成本。本綜述闡述了傷口敷料領域的最新進展,介紹了新型敷料材料的設計與制備、功能以及臨床應用前景,并重點概述了近年來在利用生物大分子材料進行傷口管理方面的最新進展。通過對現有文獻的整理與分析,介紹了上述傷口管理策略在促進傷口愈合和組織再生方面的應用潛力,并展望了傷口敷料領域未來的發展方向。


  2024年3月18日,蘇州大學現代絲綢國家工程實驗室李剛教授、余嘉副教授和香港理工大學理學院趙澤宇博士合作綜述了一項有關于近年來利用生物大分子進行傷口管理的最新進展。該項工作以Recent advances in harnessing biological macromolecules for wound management: A review”為題發表在國際學術期刊International Journal of Biological Macromolecules上(https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.130989)。蘇州大學碩士生袁竟軒王朔為共同第一作者,蘇州大學李剛教授、余嘉副教授和香港理工大學理學院博士后研究員趙澤宇為共同通訊作者。本工作得到了國家自然科學基金面上項目、國家重點研發計劃、科技部科技合作計劃以及江蘇省科技廳的財政支持同時還獲得了中國紡織工業聯合會的支持。


  這篇綜述首先介紹了傷口的機制以及傷口管理的需求,包括良好的透氣性、吸水性、生物相容性和抗菌性能等。隨后,詳細討論了目前應用于傷口敷料的新型生物大分子材料,如絲素蛋白、海藻酸鹽、透明質酸等,這些材料不僅具有優異的物理化學性質,還能夠模擬生物組織的結構和功能,有望成為未來傷口治療的重要選擇。隨后,進一步探討了這些傷口敷料創新性的設計及其制備技術、分析了制備方式對敷料的性能影響。此外,還介紹了一些創新的敷料功能,如控釋藥物、調節傷口微環境、促進組織再生等,并著重分析了智能響應型敷料在傷口治療中的應用前景。最后,評估了目前敷料在臨床應用中的局限性和挑戰,并提出了未來研究的方向,包括敷料的個性化設計、智能敷料的開發、臨床需求等。 


1. 主要用于傷口敷料的生物大分子的分類圖


 2. 不同方法制備的敷料樣品及其示意圖


 3. 智能監測傷口敷料概念設計及示意圖


 4.傷口管理中的機遇與挑戰


  生物大分子在傷口管理中具有巨大的應用潛力,可以加速傷口愈合、減少感染和并發癥發生,并改善患者的生活質量,而多功能敷料(FWDs)隨著新型復合生物大分子基生物材料和先進加工技術的不斷更替而變得日益多樣化。新型材料和功能的研究進展為傷口治療提供了新的可能性,但仍面臨著許多挑戰。在未來應進一步加強交叉領域的研究,結合流體力學、材料科學、生物工程學和細胞生物學等各個學科,創建高效、先進和智能的傷口管理系統,同時更具體地針對特定傷口的情況進行分類定制,以更好地滿足患者的需求。該工作是團隊近期圍繞大健康紡織纖維材料的最新研究進展之一ACS Biomaterials Science & Engineering, 2024, 10, 607-619; International Journal of Biological Macromolecules, 2024, 129485; Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2024, 233, 113635; Chemical Engineering Journal, 2023, 459: 141628; Advanced Fiber Materials, 2023, 5: 1378-1391)


  論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.130989


通訊作者簡介


  李剛,教授、博導,蘇州大學現代絲綢國家工程實驗室主任助理、黨支部書記,江蘇省第十五批“六大人才高峰”高層次人才、江蘇省僑聯青年委員會委員、蘇州市僑聯青年委員會常委、姑蘇區僑聯副主席、蘇州大學僑青會副會長。香港理工大學博士,美國塔夫茨大學訪問學者(導師:David Kaplan院士)。長期在紡織和生物醫用材料等多領域展開跨學科研究。主要發表學術論文150余篇,授權國內外專利50余件。主持國家自然科學基金面上項目、國家重點研發計劃課題等項目30余項,曾獲中國紡織工業聯合會優秀專利獎、山地未來“未來生活創新獎”、江蘇省十大行業領域優秀科技成果獎、中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽全國總決賽金獎、優秀創業導師等榮譽。主要學術兼職為中國生物材料學會智能仿生生物材料分會委員、江蘇省高企認定專家庫技術專家等、Journal of Fiber Bioengineering Informatics副主編、擔任Advanced Materials等40余種國內外SCI雜志審稿人。


  余嘉,香港理工大學博士、哈佛大學訪問學者、蘇州大學骨科研究所/體育學院副教授;曾在美國Mayo Clinic、Harvard University的骨科生物力學實驗室/中心開展訪問研究。主要研究方向為:肌骨系統生物力學、醫學3D打印、康復工程;已發表學術論文及專著50余篇,授權專利10余項,參與制定3D打印團體標準3項。主持國家自然科學基金面上項目,科技部重點研發計劃子課題等10余項;擔任中國生物醫學工程學會康復工程分會青年副主任委員、中國康復輔助器具協會康復工程專業委員會青年副主任委員、SICOT中國部數字骨科學會第一屆委員會委員、江蘇省醫學會數字醫學分會第一屆委員會青年委員、蘇州市科技計劃項目評審專家,以及國內外20多個權威雜志評審專家。


  趙澤宇,蘇州大學碩士,香港理工大學博士,現為香港理工大學應用物理系博士后研究員。主要研究方向包括有機薄膜晶體管、生物傳感器和柔性可穿戴電子器件。已發表學術論文20余篇,授權專利10余件。先后參與了國家自然科學基金面上項目、國家重點研發計劃和香港創新及科技基金等多個項目,曾獲中國國際"互聯網+"大學生創新創業大賽全國總決賽金獎,日內瓦國際發明展金獎等榮譽。 

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(責任編輯:xu)
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