導語
傷口出血的及時有效控制和修復是世界各國的重點研究課題,也是研究熱點。電紡納米纖維具有納米級尺寸,能很好地模擬人體ECM結構,且具有多孔性、比表面積高、透氣性好、保濕性好等特點,因而作為新型多功能傷口敷料,得到廣泛應用。本期主要精選了7篇關于快速止血和加速傷口愈合的電紡納米纖維研究成果,供大家了解學習。
1、東華大學丁彬教授團隊Acta Biomater.:納米纖維止血材料:結構設計、制造方法和止血機理
?背景:開發快速有效的止血材料一直是醫療保健領域的研究熱點。納米纖維材料因其具有縱橫比高、表面積大、柔韌性好、結構與天然纖維蛋白相似等特點,便于包裹血細胞、血小板等凝血因子,在止血治療中的應用日益廣泛。
?主要內容:東華大學丁彬教授和李曉然研究員全面回顧了納米纖維止血材料的進展,重點關注以下三個重要部分:結構設計、制造方法和止血機制。
?詳細內容1:首先介紹了生理性的止血機理和目前商品化的止血劑。然后重點介紹了靜電紡納米纖維止血材料的組成與結構控制、表面改性、原位沉積等方面的研究進展。最后,本綜述總結了納米纖維止血材料的當前挑戰和未來前景。
?詳細內容2:著重介紹了三維靜電紡納米纖維材料的發展及其在改善止血功能方面的新進展。接下來,討論了自組裝肽或蛋白質模擬肽納米纖維、共組裝超分子納米纖維以及其他納米纖維止血劑的制備。
https://doi.org/10.1016/j.actbio.2022.10.028
2、西安交通大學郭保林教授Adv. Fiber Mater.( IF 12.958) :用于止血和傷口愈合的靜電紡絲納米纖維的結構和功能設計
?背景:近年來,研究人員不斷拓寬靜電紡絲納米纖維的結構設計,使其從一維結構演變為三維結構,以使其功能多樣化。這些特性使納米纖維能夠在結構和功能上模擬天然細胞外基質(ECM),從而由于改善血液凝固和濃度而獲得用于傷口愈合和止血的有利生理微環境。
?主要內容1:西安交通大學郭保林教授綜述了靜電紡納米纖維在止血和傷口愈合方面的應用,重點介紹了靜電紡納米纖維的結構設計和改性策略。利用靜電紡絲的特殊結構和創新設計,闡明了靜電紡絲納米纖維在止血和傷口愈合方面的廣泛應用。
?主要內容2:討論了不同結構形式的靜電紡絲納米纖維的優點和局限性,以及用于止血和傷口愈合的結構特異性靜電紡絲納米纖維的主要挑戰和未來的發展方向。
https://doi.org/10.1007/s42765-022-00178-z
3、福州大學石賢愛教授ACS Appl. Mater. Interfaces:靜電紡仿生非對稱復合敷料促燒傷創面愈合
?挑戰:如何制備具有更高疏水性外層和更好促愈合功能的親水內層仍然是非對稱敷料構建所面臨的重要挑戰。
?方法:福州大學石賢愛教授團隊受皮膚結構和荷葉超疏水特性的啟發,通過冷凍干燥制備膠原蛋白和季銨化殼聚糖海綿,再通過靜電紡絲制備定向排列的聚(ε-己內酯)(PCL)/明膠納米纖維親水內層,和具有分層微-納米結構的PCL/聚苯乙烯微球高疏水外層。
?創新點1:排列整齊的納米纖維內層能有效促進細胞粘附、增殖、定向細胞生長和遷移。同時,該海綿具有良好的吸水性和抗菌性能,仿生疏水外層表現出較強的機械性能和耐細菌粘附性。
?創新點2:體內實驗結果表明,復合敷料可減輕燒傷患者的炎癥反應,預防感染,促進血管生成和上皮細胞再生,顯著促進嚴重燒傷患者的愈合。因此,所提出的仿生不對稱敷料有望成為嚴重燒傷創面愈合的新材料。
https://doi.org/10.1021/acsami.2c04323
4、上海理工余燈廣教授等人 Biomolecules:電紡聚(氨基酸)納米纖維及其在止血和傷口愈合中的應用綜述
?背景:從傳統的壓迫止血到各種新型止血方法,人們對不同類型傷口敷料的止血機制和結構與功能有了更全面的認識。電紡納米纖維與生物相容性好的氨基酸聚合物結合,不僅與人體相容性高,還可以與多種藥物結合,進一步提高傷口止血敷料的效果。
?主要內容:上海理工余燈廣教授等人本文綜述了不同氨基酸靜電紡創面敷料的應用,分析了不同材料在制備和應用中的特點,并展望了聚氨基酸靜電紡創面敷料在止血方面的發展方向。
https://doi.org/10.3390/biom12060794
5、上海理工余燈廣教授等人Biomaterials Advances:靜電紡絲分層結構薄膜用于有效傷口愈合
?背景:世界各地的急慢性傷口患者不斷增加,對傷口治療和護理的需求也在不斷增加。因此,應研制一種新型納米纖維創面敷料,以促進創面愈合。
?方法:上海理工大學余燈廣教授等人報道了一種分層結構薄膜創面敷料的設計與制備。頂層由深疏水聚己內酯(PCL)組成,用于抵抗外界微生物的粘附。底層由親水明膠制成,為傷口提供潮濕的愈合環境。中間層由最新的并排靜電紡絲技術制備的親水Janus納米纖維組成。
?創新點1:明膠和PCL分別以環丙沙星(CIP)藥物和氧化鋅納米顆粒(n-ZnO)作為聚合物基質。試驗結果表明,該敷料具有優異的表面潤濕性、優良的力學性能和快速的藥物釋放。
?創新點2:生物活性成分的存在提供了對金黃色葡萄球菌(S. aureus)和大腸桿菌(E. coli)的抗菌活性。最后,小鼠傷口愈合的結果顯示,加速膠原沉積,促進血管生成,14天內傷口完全愈合。
https://doi.org/10.1016/j.bioadv.2022.212795
6、青島大學吳韶華教授Nanomaterials:電紡明膠納米纖維敷料用于傷口愈合應用的最新進展
?背景:明膠具有良好的生物相容性和生物降解性,并具有良好的滲出吸收能力,是設計和構建電紡納米纖維敷料最重要的天然生物材料之一。
?主要內容1:青島大學吳韶華教授探討了共混靜電紡絲、乳液靜電紡絲和同軸靜電紡絲等新型靜電紡絲方法,以改善明膠基納米纖維氈的力學、物理化學和生物性能。
?主要內容2:本研究詳細回顧了靜電紡明膠基納米纖維敷料在不含或含治療劑的情況下用于傷口愈合和皮膚再生的應用。
https://doi.org/10.3390/nano12050784
?背景:聚集誘導發光原(AIEgens)作為一種新的光敏劑,在聚集態下產生更高的活性氧(ROS),因此,有望成為治療多藥耐藥細菌感染的理想候選藥物。
?方法:香港中文大學唐本忠院士和趙征教授首次提出了一種可行且快速的原位生產 AIEgen 沉積納米纖維敷料的策略,以治療手術或意外傷害后的傷口感染。
?創新點1:納米纖維不同于傳統的紗布傷口敷料,原位沉積比后處理更方便可控。利用手持式靜電紡絲裝置對包含AIEgens的PCL溶液進行靜電紡絲,形成納米纖維敷料。AIE納米纖維敷料與創面緊密貼合,適合創面大小。
?創新點2:體外和體內實驗表明,AIE納米纖維敷料具有良好的生物相容性和良好的抗菌活性,并且大大加快了創面愈合過程。因此,這種原位沉積的AIE納米纖維敷料為特定類型的急診創面提供個性化治療,從而開啟了急診治療的新篇章。
https://doi.org/10.1002/smtd.202101247