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糖尿病伤口愈合困难且易出血,为解决此问题,研究人员开发了 SCG/ZIF-67/GOX冷冻凝胶。经动物实验证实,该凝胶可快速止血并促进糖尿病伤口愈合,有望成为有效治疗手段。
糖尿病,这一全球性的慢性代谢疾病,正如同一场悄无声息的 “健康危机”,在全球范围内肆意蔓延。如今,约 5.37 亿人正深受其扰,而且根据流行病学预测,到 2045 年,这个数字可能会飙升至 7.83 亿。糖尿病引发的众多并发症中,糖尿病皮肤溃疡作为最常见的慢性伤口类型,严重影响着患者的生活质量。糖尿病患者一旦出现皮肤损伤,身体对抗外部病原体的能力就会大幅下降,极易引发感染,使得伤口愈合之路变得异常艰难。同时,严重受伤后的 uncontrolled bleeding(不受控制的出血)更是雪上加霜,大大增加了患者在伤口愈合过程中的死亡风险。因此,开发能够同时实现快速止血和促进糖尿病伤口愈合的先进伤口敷料,成为了临床治疗的关键难题。
在此背景下,来自国内的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们致力于开发一种新型复合冷冻凝胶 ——SCG/ZIF-67/GOX,期望以此解决糖尿病伤口愈合和止血的难题。研究取得了令人瞩目的成果,该冷冻凝胶在快速止血和促进糖尿病伤口愈合方面表现出色,这一成果发表在了《Carbohydrate Polymers》上,为糖尿病伤口治疗领域带来了新的希望。
在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,通过化学合成手段制备了多种关键材料,如合成两性离子 SB 衍生物并将其接枝到壳聚糖(CS)上得到 SB 修饰的 CS(SB-CS) 。接着,利用静电相互作用和氢键将氧化石墨烯(GO)与 SB-CS 交联形成多孔的 SCG 冷冻凝胶。之后,采用原位合成法将沸石咪唑酯骨架 - 67(ZIF-67)整合到冷冻凝胶中,并将葡萄糖氧化酶(GOX)封装在 ZIF-67 内 。最后,使用大鼠尾截肢出血模型、大鼠肝脏出血模型、兔子耳缘静脉出血模型以及 I 型糖尿病小鼠全层皮肤伤口模型对冷冻凝胶进行性能测试。
下面来详细看看研究结果:
- 冷冻凝胶的制备与表征:成功制备了 SCG/ZIF-67/GOX冷冻凝胶。通过一系列的化学反应,从合成 SB 衍生物开始,逐步构建出了包含多种功能成分的冷冻凝胶结构。
- 基本性能研究:该冷冻凝胶具有多孔结构和高孔隙率,这赋予了它高吸水能力。其特殊的结构使得它能够快速吸收水分,为伤口创造相对干燥的愈合环境。
- 止血性能研究:在大鼠尾截肢出血模型、大鼠肝脏出血模型和兔子耳缘静脉出血模型中,SCG/ZIF-67/GOX冷冻凝胶均展现出良好的止血效果。它能够迅速吸附血液,促进血液凝固,有效控制出血情况。
- 糖尿病伤口愈合研究:在 I 型糖尿病小鼠全层皮肤伤口模型中,SCG/ZIF-67/GOX冷冻凝胶显著促进了糖尿病伤口的愈合。这得益于其在伤口处的多种作用机制,如 ZIF-67 在酸性环境下逐渐降解,持续释放封装的 GOX,GOX催化葡萄糖转化为葡萄糖酸和过氧化氢,降低了局部葡萄糖浓度,抑制了细菌生长,同时产生的酸性环境进一步促进 ZIF-67 的降解和 GOX的持续释放,形成了一个良性循环,为伤口愈合创造了有利条件。
- 生物相容性和抗菌性研究:该冷冻凝胶具有良好的血液和细胞相容性,不会对身体造成额外的免疫反应或细胞毒性。同时,它还具备一定的抗菌能力,有助于预防伤口感染。
研究结论表明,SCG/ZIF-67/GOX冷冻凝胶在止血和糖尿病伤口愈合方面展现出了巨大的潜力。其独特的结构设计和功能成分的协同作用,使其在多个方面都表现出色。从促进血液凝固到降低伤口局部葡萄糖浓度,再到良好的生物相容性和抗菌性,都为糖尿病伤口的治疗提供了新的方向和思路。不过,目前该研究还处于实验阶段,未来还需要进一步开展临床试验,以评估其在人体中的安全性和有效性。但无论如何,这项研究成果为糖尿病伤口治疗领域注入了新的活力,有望在未来为广大糖尿病患者带来更好的治疗方案,减轻他们的痛苦,提高生活质量。