基于纤维素的多巴胺修饰皮肤粘附水凝胶联合Ac-SDKP肽在兔耳瘢痕模型中促进创面愈合及抑制瘢痕形成的机制研究

【字体: 时间:2025年06月05日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 7.7

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  针对传统伤口敷料易引发炎症和瘢痕的问题,伊朗医科大学团队开发了负载抗纤维化肽Ac-SDKP的Dopa-OCMC-PAA水凝胶。该研究通过仿生多巴胺修饰和Schiff base反应构建湿态强粘附水凝胶,体内外实验证实其显著提升止血效率(小鼠肝出血模型30秒止血),下调胶原基因表达(Col1A1/Col3A1),上调基质金属蛋白酶(MMP-1/MMP-3),使兔耳瘢痕指数(SEI)降低42%,为临床创面修复提供新型多功能生物材料。

  

皮肤作为人体最大的器官,其损伤修复面临止血效率低、瘢痕形成等临床挑战。传统敷料如纱布易粘连创面,缝合术会引发二次损伤,而市售氰基丙烯酸酯类粘合剂虽止血迅速但存在细胞毒性。更棘手的是,过度胶原沉积导致的病理性瘢痕会严重影响患者生活质量。针对这些痛点,伊朗医科大学Peiman Brouki Milan团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表研究,创新性地将海洋生物启发的多巴胺粘附机制与抗纤维化肽Ac-SDKP结合,开发出兼具快速止血与抗瘢痕功能的智能水凝胶。

研究采用氧化羧甲基纤维素(OCMC)为基底,通过NaIO4
氧化引入醛基,再经Schiff base反应依次偶联多巴胺和聚烯丙胺(PAA),构建三维网络结构。关键技术创新在于:1)紫外光谱验证多巴胺修饰度达78%;2)流变学测试显示Dopa-OCMC-PAA储能模量(G')达12kPa;3)体外释放实验证实Ac-SDKP缓释可持续72小时;4)采用新西兰兔耳全层缺损模型评估抗瘢痕效果。

【结果部分】
背景:皮肤损伤修复存在止血-愈合-抗瘢痕协同调控难题。
方法:通过FTIR证实1730cm-1
处醛基特征峰,XPS显示多巴胺成功接枝(N1s峰增强5.8倍)。
结果:Dopa-OCMC-PAA组在猪皮粘附测试中表现出28.6kPa的界面强度,较未修饰组提升3.2倍;小鼠肝出血模型中止血时间缩短至25±3秒;兔耳模型显示治疗组表皮厚度减少61%,胶原排列有序度评分提高2.4倍。
讨论:多巴胺的邻苯二酚基团通过π-π堆积增强湿态粘附,而Ac-SDKP通过TGF-β/Smad通路抑制肌成纤维细胞活化。

结论部分强调,该研究首次实现止血与抗瘢痕功能的时空协同:1)多巴胺修饰使凝胶时间<30秒,满足急诊需求;2)Ac-SDKP持续释放调控创伤微环境,使MMP-3表达量提升3.1倍的同时Col1A1 mRNA降低67%;3)组织学显示治疗组毛囊再生数量增加82%,证实其促进皮肤附属器再生能力。这种"即时封闭-长效修复"的设计策略为战创伤救治和美容外科提供了新思路。

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