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皮膚是人體直接與外部相接觸的器官，其溫度調(diào)節(jié)功能和對外部刺激的感應功能對于保護身體免受外部傷害來說至關(guān)重要。在日常生活中，皮膚的損傷是不可避免的，每年都有數(shù)百萬人由于意外創(chuàng)傷導致皮膚缺損。因此，傷口管理也成為了世界范圍內(nèi)的一個重大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的傷口敷料對傷口的粘附差并且促進創(chuàng)面愈合效率不佳，而各類具有高粘性的合成敷料生物相容性較差，容易引起傷口組織產(chǎn)生排異反應。具有良好生物相容性的高粘性新型創(chuàng)傷敷料可為各類創(chuàng)面提供更好的促愈合微環(huán)境，對創(chuàng)面能更好、更快的愈合具有十分重要的意義。
近期，西南大學藍廣芊教授課題組在International Journal of Biological Macromolecules上發(fā)表了題為“Dual modes reinforced silk adhesives for tissue repair: Integration of textiles and inorganic particles in silk gel for enhanced mechanical and adhesive strength”的研究成果。該研究采用甲酸/氯化鈣溶解體系制備了一種殼聚糖/絲素蛋白復合增強粘性凝膠，其粘附性能最高可以達到93.79 kPa。這種絲素蛋白基強粘性凝膠是通過絲素蛋白功能基元以及兩個復合增強體（殼聚糖非織物增強體、無機納米碳酸鈣增強體）復合而成，隨后利用無機納米碳酸鈣表面多孔的特點負載促進皮膚愈合的生長因子（aFGF），從而實現(xiàn)傷口快速閉合。
絲素蛋白的溶解和再生是影響絲素蛋白基材料應用的關(guān)鍵，其溶解方法將直接影響絲素蛋白基粘性凝膠的特性。該研究基于天然絲素蛋白，通過將絲素蛋白溶解在甲酸/氯化鈣（FA-Ca）溶液中來代替常用溶解模式，這種溶解方式使得蠶絲纖維具有層次分明的纖維結(jié)構(gòu)，由于絲素在FA-Ca溶液中塌陷成納米纖維而不是孤立的分子所以比原生絲具有更高的強度和延伸性。
本研究通過一定濃度的甲酸/氯化鈣溶液溶解絲素蛋白，隨后將一定面積的殼聚糖非織布（CS，50 g/m2）作為增強體加入絲素蛋白溶液中，置于通風櫥至甲酸揮發(fā)完全得到絲素蛋白復合增強凝膠（MSC）。隨后，通過改進后的“一鍋法”制備了納米多孔碳酸鈣顆粒，負載酸性成纖維細胞生長因子后通過靜電吸附作用在納米碳酸鈣粒子外形成一層腸溶聚合物包衣層，得到Coated-CaCO3，將Coated-CaCO3分散進入一定量的甲酸/氯化鈣溶液中并通過噴涂的方式，在MSC表面噴涂一定量Coated-CaCO3，隨后放置于通風櫥至甲酸揮發(fā)完全，得到殼聚糖/絲素蛋白復合增強粘性凝膠MSCCA@CaCO3-aFGF。
本論文對載有生長因子的殼聚糖/絲素蛋白復合增強粘性凝膠的制備條件、理化性能以及促愈性進行了系統(tǒng)性研究。創(chuàng)制了一種通過殼聚糖織物與納米碳酸鈣粒子協(xié)同增強的絲素蛋白基粘性凝膠，通過負載外源性生長因子進一步促進了粘性凝膠的促愈效果。該敷料為兼具強粘性、強機械性能以及促進皮膚傷口愈合的新型敷料開發(fā)提供了新的思路，為開創(chuàng)促進傷口敷料由實驗研究向臨床應用的轉(zhuǎn)化提供了新的參考。
西南大學蠶桑紡織與生物質(zhì)科學學院2020級碩士研究生劉露為本文第一作者，胡恩嶺副教授為共同第一作者，藍廣芊教授和陸飛副教授為本文的通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、重慶市自然科學基金、中央高?；究蒲谢?、重慶市歸國留學人員創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新計劃以及重慶市研究生創(chuàng)新項目的資助。
Bio-road研發(fā)團隊一直專注于傷口止血與創(chuàng)傷愈合用生物材料的研究，近三年課題組成員共主持包括國防項目，國家自然科學基金，重慶市科技攻關(guān)項目，重慶市自然科學基金在內(nèi)的10余項科研項目。在Advanced Functional Materials、Bioactive Materials、Chemical Engineering Journal等雜志上發(fā)表高水平SCI論文40余篇；已申請國家發(fā)明專利40項，其中已授權(quán)10余項。