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皮肤创伤愈合困难,传统敷料存在诸多弊端。研究人员制备 DAC/DF-PEG/MET(DDM)水凝胶用于创伤治疗。结果显示,该水凝胶抗菌、抗炎、可自降解,还具良好生物相容性。有望成为新型创伤敷料。
在医学领域,皮肤创伤愈合一直是个复杂又棘手的难题。想象一下,当皮肤受伤后,伤口处不仅要经历止血、炎症、增殖和重塑这些阶段,还常常伴随着持续的炎症反应。就像一场混乱的战争,身体的防御系统在伤口处不断战斗,却难以快速恢复和平。而且,伤口愈合过程和伤口处的 pH 值密切相关,皮肤伤口通常处于碱性状态,随着愈合逐渐变为中性再到酸性 。
传统的伤口敷料,比如常见的棉花、纱布和绷带,就像是老旧的 “士兵”,难以胜任如今复杂的 “战斗” 任务。它们干燥,无法为伤口提供湿润的环境,一旦伤口渗出的液体减少,还会紧紧粘在伤口上,很难取下,给患者带来极大的痛苦。更糟糕的是,它们几乎没有抗菌能力,这使得伤口愈合时间大大延长,让患者在痛苦中煎熬更久。
为了攻克这些难题,江苏的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们致力于研发一种新型的伤口敷料,期望它能像一位全能的 “战士”,具备强大的抗菌和抗炎能力,同时还能轻松从伤口上移除,不给患者增加额外的痛苦。
研究人员将目光聚焦在 6 - 脱氧 - 6 - 精氨酸接枝壳聚糖(DAC)、二苯甲醛功能化聚乙二醇(DF-PEG)和二甲双胍(MET)上。通过一系列巧妙的化学反应,他们成功制备出了可注射自愈合且动态自降解的 DAC/DF-PEG/MET(DDM)水凝胶。这种水凝胶在实验室中展现出了令人惊喜的特性,研究成果发表在《European Polymer Journal》上。
研究人员在这项研究中用到了几个关键技术方法。首先是化学合成技术,通过酯化反应将苯甲醛基团引入聚乙二醇(PEG)末端,得到生物相容性良好的 DF-PEG;同时,将精氨酸(Arg)引入壳聚糖(CS)的 6-OH 位置合成 DAC。然后利用 Schiff 碱反应,使 DAC 与 DF-PEG 交联从而封装 MET。此外,还通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)技术来确认 DDM 的成功制备。
FT-IR 光谱分析
研究人员通过 FT-IR 光谱对不同样品进行分析,从特征峰的位置和归属来确认 DDM 的成功制备。比如,DAC 在 1613 和 1400 cm?1处的特征峰分别归属于精氨酸的胍基和羧基,1151 和 1073 cm?1处的峰分别对应 CS 的多糖结构和 C3 羟基;PEG 在 3448、2885 和 1118 cm?1处的峰分别对应 O-H、-CH 和 C-O-C 的伸缩振动。通过这些特征峰的对比,有力地证明了 DDM 的成功合成。
水凝胶的特性研究
- 抗菌和抗炎活性:DDM 水凝胶展现出良好的抗菌和抗炎活性。这得益于其中的 DAC 和 MET,DAC 的胍基增加了正电荷,进一步增强了抗菌能力;而 MET 能够在伤口部位释放,发挥抑制炎症的作用,为伤口愈合创造良好的环境。
- 动态自降解性:在伤口愈合过程中,伤口处的 pH 值会发生变化。从最初的碱性(pH 7.0 - 8.0)逐渐变为酸性(pH 4.0 - 6.0)。DDM 水凝胶中的酰腙键(-N=CH-)在酸性条件下容易水解,因此,随着伤口愈合,水凝胶能够动态自降解,避免了传统敷料难以移除的问题。
- 生物相容性:研究发现,DDM 水凝胶具有优异的血液相容性和细胞相容性。这意味着它不会对人体的血液系统和细胞产生不良影响,为其作为伤口敷料的实际应用提供了重要保障。
综合上述研究结果,研究人员得出结论:制备的可注射自愈合的 DDM 水凝胶,作为皮肤伤口的敷料具有巨大的潜力。它不仅具备良好的抗菌和抗炎活性,能够有效对抗伤口感染和炎症,促进伤口愈合;而且其动态自降解的特性,使得在伤口愈合后能够自然降解,无需额外移除,减少了患者的痛苦。此外,良好的生物相容性也为其临床应用奠定了坚实的基础。
这项研究意义重大,它为皮肤创伤愈合提供了一种全新的、更有效的治疗方案。这种 DDM 水凝胶有望成为传统伤口敷料的理想替代品,在未来的临床治疗中发挥重要作用,为广大皮肤创伤患者带来新的希望,帮助他们更快、更舒适地恢复健康。