海藻酸盐水凝胶稳定的昆虫提取物-壳聚糖微乳剂促进伤口愈合的机制研究

本研究针对传统伤口敷料湿润环境不足和植物源微乳剂局限性，开发了以墨西哥蝗虫(Brachystola magna)提取物为核心，壳聚糖微乳剂-海藻酸盐水凝胶复合体系。通过GC-MS鉴定提取物含12种脂肪酸(亚麻酸5.59 mg/g)，结合DLS与显微镜图像分析证实1.18-1.72 μm粒径分布，分子对接显示亚麻酸与MMP-9最佳结合(-8.1 kcal/mol)。体外实验证实该体系伤口闭合率优于商业产品KitosCell?，细胞活性>85%且溶血率<8%，为动物源伤口敷料开发提供新思路。

　　

在创伤治疗领域，传统敷料如纱布常因无法维持湿润环境而延缓愈合，而现有微乳剂技术多局限于植物提取物。墨西哥蝗虫(Brachystola magna)作为农业害虫，其体内富含的脂肪酸成分在前期研究中显示出愈合潜力，但直接应用存在感染风险。如何将这类动物活性成分安全递送至创面，成为亟待解决的科学问题。

来自墨西哥锡那罗亚自治大学的研究团队创新性地构建了"昆虫提取物-壳聚糖微乳剂/海藻酸盐水凝胶"复合系统。通过GC-FID和GC-MS分析，从蝗虫提取物中鉴定出7种饱和脂肪酸和5种不饱和脂肪酸，其中亚麻酸(linolenic acid)含量最高达5.59 mg/g。采用动态光散射(DLS)和数字图像分析(DIA)技术，证实微乳剂粒径分布在1.18-1.72 μm范围，且壳聚糖浓度与微粒数量呈正相关。分子对接结果显示亚麻酸与基质金属蛋白酶-9(MMP-9)具有最强结合亲和力(-8.1 kcal/mol)。体外实验证明，该体系伤口闭合效果优于商业产品KitosCell?，同时保持>85%的细胞活性和<8%的溶血率。相关成果发表于《Materials Today Communications》。

关键技术包括：1) 蝗虫样本采集与脂质提取；2) 微乳剂制备与粒径表征(DLS/DIA)；3) pH响应性水凝胶构建；4) 分子对接(MMP-2/MMP-9/COX-1/COX-2/FFAR1)；5) 体外伤口愈合(划痕实验)、细胞毒性和溶血评估。

【材料表征】
提取物含12种脂肪酸，其中亚麻酸(5.59 mg/g)和亚油酸(3.15 mg/g)占比最高。微乳剂粒径经两种方法验证：DLS显示Dh为1.47 μm，PDI 0.3；显微镜图像分析得1.18-1.72 μm，证实方法可靠性。

【分子机制】
分子对接揭示亚麻酸与MMP-9结合能最优(-8.1 kcal/mol)，通过氢键与Val107、Leu188等残基相互作用，可能抑制该酶对细胞外基质的降解作用。

【生物相容性】
划痕实验显示，含1%提取物的水凝胶-CHB组伤口闭合率显著高于对照组(p<0.05)。细胞毒性实验证实所有组别存活率>85%，溶血率<8%，满足ISO 10993-5标准。

该研究首次将农业害虫转化为医疗资源，建立的"微乳剂-水凝胶"递送系统解决了动物提取物直接应用的生物安全问题。通过多尺度表征技术，证实系统具有理想的粒径分布和pH响应特性。分子机制研究为脂肪酸参与伤口愈合提供了新证据，特别是亚麻酸-MMP-9相互作用途径。相比植物源产品，该体系展现出更优的伤口闭合性能，同时满足生物相容性要求，为开发新型动物源敷料奠定了技术基础。未来研究可进一步探索该体系在糖尿病溃疡等慢性伤口中的应用潜力。