近日，北京化工大學材料學院的徐福建教授/李楊副教授團隊在《Advanced Materials》上發(fā)表了題為“Naturally Inspired Tree-Ring Structured Dressing Provides Sustained Wound Tightening and Accelerates Closure”的研究論文。
皮膚是保護機體免受外界環(huán)境傷害的第一道物理屏障。皮膚損傷會導致出血和疼痛，并增加感染的風險。因此，及時的傷口護理對于加速傷口愈合和減輕患者心理負擔至關(guān)重要。敷料通過提供一個臨時的物理屏障，將傷口與外部環(huán)境隔離并填補傷口缺損，從而加速傷口愈合和組織再生。水凝膠因其高含水量、出色的細胞親和性、可調(diào)的物理性質(zhì)和機械剛度而成為傷口敷料的理想候選材料。它們不僅能提供濕潤的環(huán)境，還能調(diào)節(jié)傷口的機械力，促進傷口的修復和再生。迄今為止，已開發(fā)出許多功能性水凝膠，可消除傷口炎癥因子或殺死細菌，恢復正常愈合過程，輸送生物活性因子（如生長因子、氧氣和細胞），促進成纖維細胞、角質(zhì)細胞和內(nèi)皮細胞來實現(xiàn)膠原沉積、再上皮化和血管再生。不過，以生物化學方式調(diào)節(jié)傷口微環(huán)境的材料也成本高昂、制備復雜，而且由于涉及患者的新陳代謝，可能會帶來一些不良后果。在這些策略中，收縮水凝膠敷料可產(chǎn)生收縮應力，將傷口向內(nèi)拉。這種機械信號通過細胞外基質(zhì)（ECM）和細胞外液傳遞給細胞，從而觸發(fā)進一步的信號級聯(lián)來調(diào)節(jié)組織重塑。研究表明，機械力可以調(diào)節(jié)傷口的機械微環(huán)境，促進細胞增殖、膠原沉積和血管生成。作為一種非藥物、非侵入性的主動干預策略，這種機械調(diào)節(jié)療法具有廣闊的應用前景。
圖1.具有機械調(diào)節(jié)功能的核環(huán)水凝膠敷料促進皮膚傷口修復示意圖。
圖2.核水凝膠的表征。
圖3.環(huán)水凝膠以及連接層的表征。
圖4.核環(huán)水凝膠的體外皮膚傷口收縮實驗和生物相容性。
圖5.核環(huán)水凝膠在小鼠皮膚全層缺損傷口模型中的治療。
圖6.小鼠皮膚傷口的組織學評估。
圖7.轉(zhuǎn)錄組學分析。
圖8.核環(huán)水凝膠在小豬全層缺損傷口模型中的治療。
圖9.小豬皮膚傷口的組織學評估。
北京化工大學博士生陳鴻圭為論文第一作者，北京化工大學徐福建教授和李楊副教授為本文共同通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學基金和北京高校卓越青年科學家計劃的資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202410845
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