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为解决寻找安全有效的伤口愈合敷料问题,研究人员开展了以魔芋葡甘聚糖(KGM)和白芨多糖(BSP)合成复合水凝胶作为伤口敷料的研究。结果显示该水凝胶性能优越且能加速伤口愈合,这为伤口愈合治疗提供了新选择。
伤口愈合是一个复杂的生理过程,就像一场身体内部的精密 “修复工程”,分为止血、炎症、增殖和重塑四个阶段 。在这个过程中,合适的伤口敷料至关重要,它就像是伤口的 “保护罩” 和 “修复助手”。然而,现有的伤口敷料在性能上存在一些不足,比如有的敷料无法很好地平衡伤口的湿润环境,有的缺乏有效的抗炎能力,影响伤口愈合的速度和质量。所以,研发出更安全、更有效的伤口敷料成为了医学领域亟待解决的问题。
在这样的背景下,来自国内的研究人员开启了一项意义重大的研究。他们将目光聚焦在两种天然多糖 —— 魔芋葡甘聚糖(KGM)和白芨多糖(BSP)上,试图用它们合成一种复合水凝胶,来打造一款理想的伤口敷料。研究人员通过一系列实验,发现这种 KGM-BSP 复合水凝胶表现出色。在多个方面,它都优于仅由 KGM 交联的水凝胶,展现出了卓越的性能,这一研究成果发表在了《Carbohydrate Polymers》杂志上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:首先,利用 1,4 - 丁二醇二缩水甘油醚(BDDE)在碱性条件下使 KGM 和 BSP 交联形成水凝胶,之后通过透析去除残留的 BDDE;其次,对合成的水凝胶进行物理化学性质表征;接着,开展体外生物相容性评估、抗炎评价,以及构建小鼠伤口模型进行体内伤口修复功效测试 。
下面来详细看看研究结果:
- 水凝胶的物理化学性质:合成了四种不同的水凝胶,它们都呈现出多孔、疏松的三维网络结构。而且,随着添加物质浓度的增加,水凝胶的孔隙率也会发生变化,这种结构有利于组织再生过程中的营养交换。
- 体外生物相容性评估:KGM-BSP 水凝胶展现出了良好的生物相容性,这意味着它不会对细胞和组织产生不良影响,为其在伤口敷料中的应用提供了安全保障。
- 体外抗炎评价:通过体外抗炎实验发现,KGM-BSP 水凝胶能够有效抑制 TNF-α/NF-κB 通路的激活,同时上调 IL-10 的表达。这一调节作用可以减轻炎症反应,为伤口愈合创造有利的环境。
- 细胞迁移能力研究:划痕实验和蛋白质免疫印迹(Western blot)分析表明,该水凝胶能通过激活 Rho GTPase 通路,显著增强 L929 细胞的迁移能力,有助于伤口处细胞的增殖和修复。
- 体内伤口修复功效测试:在小鼠伤口模型实验中,KGM-BSP 水凝胶表现出了强大的修复能力。它能够减少炎症反应,促进血管生成,刺激胶原蛋白沉积,从而加速伤口的闭合,让伤口更快地愈合。
综合研究结果,研究人员得出结论:KGM-BSP 水凝胶是一种极具潜力的伤口敷料材料。它不仅具备优异的机械性能、粘附性、自愈合能力和保水性,还能有效调节免疫反应和巨噬细胞极化,显著加速伤口愈合过程。而且,这种水凝胶在制备过程中,既保留了 KGM 和 BSP 的天然结构与生物活性,又通过透析去除了残留的 BDDE,降低了潜在的毒性和副作用。
这项研究为伤口愈合领域带来了新的希望,KGM-BSP 复合水凝胶有望成为新一代的伤口敷料,应用于临床治疗,帮助更多患者加速伤口愈合,减少痛苦。同时,该研究也为后续多糖基水凝胶在生物医学领域的进一步开发和应用提供了重要的参考依据,推动了相关领域的发展。