氧化石墨烯 - 壳聚糖纳米复合材料联合胎牛血清促进大鼠全层皮肤伤口愈合的再生潜力:开启皮肤创伤修复新征程

【字体: 时间:2025年05月08日 来源:BMC Veterinary Research 2.3

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  皮肤创伤愈合难题亟待解决,研究人员开展 “氧化石墨烯(GO)与壳聚糖(CTS)复合材料联合胎牛血清(FBS)对大鼠全层皮肤伤口愈合影响” 的研究。结果显示该复合材料能显著促进伤口愈合。这为开发新型伤口愈合剂提供依据,极具意义。

  在日常生活中,皮肤受伤是常有的事。小伤口或许能很快愈合,但有些伤口却没那么 “听话”,会出现愈合延迟甚至不愈合的情况。这不仅给患者带来身体上的痛苦,还增加了医疗成本,成为一个棘手的健康难题。为了攻克这一难题,来自埃及阿斯尤特大学等机构的研究人员开展了一项关于皮肤创伤修复的研究,相关成果发表在《BMC Veterinary Research》杂志上。
研究人员聚焦于氧化石墨烯(GO)和壳聚糖(CTS)这两种具有独特性能的材料,将它们制成复合材料,并探究其联合胎牛血清(FBS)对大鼠全层皮肤伤口愈合的影响。如果能找到一种有效的材料促进伤口愈合,无疑将为众多患者带来福音。

在这项研究中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,通过 X 射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和傅里叶变换红外光谱(FT - IR)对 GO - CTS 纳米复合材料进行表征,以确定其结构和成分。其次,采用 MTT 法对人内皮细胞(ECs)和小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)进行体外细胞毒性测试,评估材料的细胞相容性。最后,构建大鼠全层皮肤伤口模型,将伤口分为对照组、GO - CTS 组、FBS 组和 GO - CTS/FBS 组,通过大体观察和组织学检查来评估伤口愈合情况。

下面来看看具体的研究结果:

  • GO - CTS 纳米复合材料的合成与表征:通过 Hummer’s 法成功合成 GO,并与 CTS 制成复合材料。XRD 显示 GO 在 10.9° 处有明显的布拉格衍射峰,对应(002)平面;TEM 图像呈现出典型的几层二维结构;FT - IR 光谱证实了 GO 和 CTS 的特征峰,且表明两者通过氢键相互作用,这些都验证了复合材料的有效合成。
  • 细胞毒性测试:MTT 检测表明,GO - CTS 材料具有高细胞相容性。ECs 在该材料处理后的细胞活力为 99.2% ± 5.7%,MEFs 为 110.5% ± 3.9%。同时,FBS 和 GO - CTS/FBS 组细胞增殖率较高,分别为 118.2% ± 2.1% 和 121.4% ± 4.4%。
  • 体内伤口愈合评估:与对照组相比,GO - CTS、FBS 和 GO - CTS/FBS 处理的伤口愈合进程显著加快。第 21 天时,GO - CTS 组伤口闭合率为 85.5% ± 0.56%,FBS 组为 87.5% ± 1.75%,GO - CTS/FBS 组高达 91.5% ± 1.03%,且该组毛发生长明显增加。
  • 组织学观察:在再上皮化方面,第 21 天时,GO - CTS、FBS 和 GO - CTS/FBS 处理组的上皮间隙明显减小,其中 GO - CTS/FBS 组伤口完全再上皮化,形成了结构良好的上皮层和皮肤附属器。炎症细胞浸润方面,第 7 天时,GO - CTS 和 GO - CTS/FBS 组有炎症细胞流入,第 21 天时所有处理组炎症细胞均显著减少,但对照组仍持续存在炎症细胞。血管生成方面,第 7 天时处理组新生血管数量和大小明显增加,第 21 天时处理组减少而对照组增加,说明 GO - CTS 和 FBS 促进伤口愈合早期的血管生成。在肉芽组织评估中,第 21 天时,GO - CTS、FBS 和 GO - CTS/FBS 组肉芽组织厚且形成良好,胶原蛋白含量高。

综合研究结果和讨论部分可知,GO - CTS 纳米复合材料具有良好的生物相容性,能够支持成纤维细胞和内皮细胞的体外生长。在体内实验中,无论是单独使用 GO - CTS 还是联合 FBS,都能显著促进大鼠全层皮肤伤口的愈合。这一研究成果为开发快速有效的临床伤口愈合剂奠定了基础,具有重要的意义。不过,该研究也存在一些局限性,如未评估材料的生物降解性、体内样本量较小以及对材料刺激作用的细胞和分子机制研究不足等。未来的研究可以针对这些方面展开,进一步完善对该复合材料在皮肤创伤修复中应用的认识,推动相关技术向临床应用转化,为解决皮肤创伤愈合难题提供更有效的方案。

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