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天津科技大學(xué)鐘成教授團(tuán)隊(duì) Small：多功能不對(duì)稱細(xì)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(hù)人體的第一道防線。皮膚缺損后，細(xì)菌容易侵入皮膚，引起持續(xù)的炎癥，不利于傷口愈合。此外，皮膚的損傷會(huì)導(dǎo)致缺損部位嚴(yán)重脫水，從而失去傷口愈合所需要的潤濕環(huán)境，更加不利于傷口的愈合。傳統(tǒng)的創(chuàng)面敷料只能起到暫時(shí)的物理屏障作用，無法抑制細(xì)菌感染和炎癥反應(yīng)，因此，迫切的需要開發(fā)具有抗菌、抗炎和保水功能的多功能創(chuàng)面敷料。


  近日，天津科技大學(xué)生物工程學(xué)院鐘成教授團(tuán)隊(duì)通過微生物發(fā)酵制造了一種不對(duì)稱細(xì)菌纖維素膜（ABC），為多功能傷口敷料的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)（圖1）。該細(xì)菌纖維素膜頂部呈現(xiàn)致密結(jié)構(gòu)，底部呈現(xiàn)形狀各異的微孔（>10 μm），截面呈現(xiàn)出不對(duì)稱的膜結(jié)構(gòu)（圖2）。為了提高其在傷口治療時(shí)的抗菌、消除炎癥的作用，在ABC膜上原位生成Cur和Ag-MOF的復(fù)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(shí)驗(yàn)也表明，ABC傷口敷料具有更好的抑菌效果（圖3）。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示ABCC0.1能為傷口愈合提供理想的濕潤環(huán)境，抑制感染傷口上細(xì)菌的生長，同時(shí)以可控的方式釋放Cur，清除ROS，促進(jìn)上皮和肉芽的生成。這種愈合效果優(yōu)于BCC0.1 (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(fā)表在《Small》上（Small 2023, 2303591）。文章作者是天津科技大學(xué)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(xué)基金委的支持。 


圖1 不對(duì)稱細(xì)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(yǎng)4 h后的細(xì)菌活力；(c)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌與空白對(duì)照和ABCC0.1在37℃下培養(yǎng)4 h后的FESEM和熒光圖像。 


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


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

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