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南京大學醫(yī)學院趙遠錦教授團隊《Adv. Sci.》:微流控3D打印技術制備立體超順滑織物用于創(chuàng)面引流
2020-06-18  來源:高分子科技

具有特殊浸潤性的表面因其在環(huán)境、能源、生物醫(yī)學等多個領域的應用受到廣泛關注。其中,液體浸潤多孔光滑表面(SLIPS)因對多種液體及液體陣列的穩(wěn)定、無缺陷的排斥而在液滴操縱中展現(xiàn)出巨大的潛力。然而,現(xiàn)有的研究通;谄矫姹∧せ蚴谴髩K固體的表面,這極大地限制了SLIPS在復雜液滴操控中的應用前景。因此,可在復雜維度下操縱液滴的新型超順滑材料亟待開發(fā)。


南京大學醫(yī)學院趙遠錦教授聯(lián)合鼓樓醫(yī)院整形燒傷科研究團隊,設計了一種受豬籠草超滑結構啟發(fā)的,基于微流控3D打印技術的立體超順滑織物(圖一)。該織物實現(xiàn)了液體在三維空間、復雜維度內(nèi)無損快速的運輸,為提高創(chuàng)面引流效率提供了新的思路。該研究成果以“Microfluidic Printing of Slippery Textiles for Medical Drainage around Wounds”為題發(fā)表在Advanced Science上(DOI: 10.1002/advs.202000789)。


圖一:a) 3D超順滑聚氨酯織物的制備過程及浸潤性表征示意圖。b) 3D超順滑織物結合負壓封閉引流(VSD)裝置用于臨時腹腔關閉(TAC)以促進創(chuàng)面愈合示意圖。


  在本課題中,研究人員利用微流控技術連續(xù)制備了SLIPS聚氨酯微纖維,通過電鏡表征可以看出微纖維的表面具有較為均勻的孔洞且內(nèi)部孔洞相互連通。隨后,利用微流控3D打印技術,研究人員制備了具有3D結構的聚氨酯超順滑織物;結果表明,織物與單根超順滑微纖維相比,多孔結構及超順滑的特性幾乎沒有差異(圖二)。


圖二:a) 單根微纖維的實時/連續(xù)生成過程及微觀結構表征。b) 3D超順滑織物在線制備過程及微觀結構表征。


  為進一步證明該超順滑織物在實際醫(yī)療領域的應用潛力,研究人員構建了大鼠創(chuàng)面模型,將其置于創(chuàng)面與用于引流的海綿之間。結果顯示,超順滑織物結合負壓封閉引流治療顯著改善了傳統(tǒng)引流技術中存在的缺陷,進一步提高了創(chuàng)面引流的效率。由于液體石蠟的潤滑性能,滲出物和血液可以快速無殘留地通過超滑表面,織物因此可以不被雜質(zhì)污染,從而降低感染的風險。此外,超順滑織物隔離了海綿與創(chuàng)面,減少了海綿對組織的二次損傷,有效提升了創(chuàng)面修復的效果(圖三)。這些優(yōu)異的特性表明,三維的超順滑微纖維織物在高效的創(chuàng)面管理中具有廣闊的應用前景。


圖三:a)超順滑聚氨酯織物用于腹部創(chuàng)面修復示意圖。b)超順滑織物輔助VSD用于創(chuàng)面修復過程。c) 使用超順滑織物前后腸道組織表面微觀結構表征。


  相關研究工作得到了國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金等項目的資助。


  論文鏈接:http://dx.doi.org/10.1002/advs.202000789

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(責任編輯:xu)
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