華中科技大學科研團隊在自癒合凝膠和傷口修復領域取得原創成果!

2020-12-04 科教頭條

6月18日,知名出版社Wiley旗下權威期刊《先進功能材料》(Advanced Functional Materials)在線報導了生命學院楊光教授團隊的研究成果。論文題目為《可注射、電活性自癒合凝膠敷料的快速製備及其活動部位傷口修復的評價》(Rapid fabrication of self-healing, conductive and injectable gel as dressings for healing wounds in stretchable parts of the body)。

快速製備的自癒合凝膠用於活動部位的傷口修復示意圖

皮膚受到創傷時,通常不能及時癒合,癒合不良會導致功能損失甚至死亡,傷口敷料對於傷口的癒合是必須的。人體的活動部位如膝蓋、手腕、腳踝、和頸部的皮膚創傷由於傷口界面頻繁的運動,通常會導致癒合不良。在這些部位使用普通的傷口敷料如紗布,需要經常更換,往往會導致二次損傷和癒合時間延長,產生更厚的角質層和瘢痕,影響後期活動能力。自癒合水凝膠似乎能夠解決這些問題。在小幅度運動時,凝膠的柔性能保持敷料的完整性;在大幅度運動時,凝膠的自癒合能力能夠實現快速地自我修復,延長了敷料的使用時間。但是已報導的自癒合凝膠體系大部分需要複雜的合成過程或者引入有潛在毒性的交聯劑,限制了自癒合凝膠的應用。此外,常見的動物傷口模型,都是利用鼠的背部區域,很少有考慮到頻繁運動對於傷口的影響,不利於活動部位傷口的在體評價。

基於以上問題,研究團隊開發一種製備簡便,生物相容性好的自癒合凝膠敷料,並探索運用了大鼠的頸部模型來評價這種敷料的效果。研究團隊首先製備了基於陽離子瓜爾膠的自癒合水凝膠,通過簡單的酸促進水合,鹼促進凝膠化兩步法實現了1分鐘的快速製備(GS)。進一步地,在合成過程中,將市售的酸性,導電的PEDOT:PSS水溶液作為酸成分,能夠輕易地引入製備體系,將凝膠功能化(PPGS)。

在動物模型上,常用的傷口模型都是選取大鼠或小鼠背部的皮膚,沒有考慮到運動帶來的差異。研究團隊比較了大鼠頸部和背部傷口的運動,結果顯示頸部運動更頻繁,相較於背部更適合用於評價活動部位的傷口。進一步地,研究團隊用快速製備的電活性水凝膠,評價了其在活動部位傷口的癒合情況,取得了良好的效果,為運動狀態下的傷口修複評估提供了新的思路。

論文第一作者為我校生命學院博士生李思祥和南方科技大學博士生王樂,我校生命學院楊光教授、南方科技大學蔣興宇教授、廣東粵港澳大灣區國家納米科技創新研究院鄭文富研究員為通訊作者,華中科技大學為第一作者單位。該研究工作得到國家自然科學基金項目、國家重點研發計劃等資助。

(來源:華中科技大學 通訊員 李思祥)

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