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基于纤维化β-乳球蛋白-穆米埃-纳米羟基磷灰石复合物(fBMHA)的多功能抗菌促创面修复材料研发
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月12日 来源:Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition 3.6
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本研究针对创面修复中抗菌与组织再生协同难题,开发了纤维化β-乳球蛋白(BLG)-穆米埃(Mumijo)-纳米羟基磷灰石(nHAP)三元复合体系(fBMHA)。通过FT-IR、SEM等技术证实材料成功构建,MTT实验显示10 mg/mL浓度下促纤维细胞增殖效果最佳(IC50=71 mg/mL),流式细胞术揭示细胞周期S/G2期显著提升(p<0.05)。该复合物可形成22.7±0.5mm(金黄色葡萄球菌)的抑菌圈,并通过上调E-钙黏蛋白促进48小时内创面闭合,为兼具抗菌与再生功能的生物材料开发提供新策略。
这项突破性研究构建了一种革命性的纤维化β-乳球蛋白(fibrillar β-lactoglobulin, BLG)复合支架材料,巧妙融合了传统药材穆米埃(Mumijo)的活性成分与纳米羟基磷灰石(nanohydroxyapatite, nHAP)的骨仿生特性。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)分析,证实该fBMHA复合物同时具备非晶态与晶体特征,这种独特的"刚柔并济"结构为细胞提供了理想的生长微环境。
令人振奋的是,当材料浓度达到10 mg/mL时,纤维细胞活力如火箭般蹿升,48小时内增殖活性达到峰值,半数抑制浓度(IC50)高达71 mg/mL,展现出优异的安全性。流式细胞术捕捉到细胞周期的精彩"变奏曲":G1期细胞比例从64.7%降至59.4%,而DNA合成的S期和分裂准备的G2/M期分别提升至27.8%和6.7%,这些数据(p<0.05)如同跳动的音符,奏响了细胞增殖的加速进行曲。
在抗菌战场上,fBMHA展现出"双杀"绝技:对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和 Escherichia coli 的抑菌圈直径分别达到22.7±0.5mm和20.0±0.2mm,宛如为创面筑起一道智能防护墙。更神奇的是,在细胞划痕实验中,材料促使伤口在48小时内快速"愈合",免疫荧光显示E-钙黏蛋白(E-cadherin)和纤连蛋白(fibronectin)表达上调,这些细胞外基质(ECM)的"建筑师"们正加班加点地重建组织家园。
这项研究犹如为再生医学领域点亮了一盏明灯,fBMHA复合物完美实现了抗菌、促增殖、ECM重塑的"三重奏",为慢性创面等难愈性损伤的治疗提供了极具转化潜力的新型生物材料解决方案。
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