含酚木质素-壳聚糖/MgO纳米复合膜的制备及其在伤口愈合中的应用

《Advanced Composites and Hybrid Materials》：Multifunctional transdermal nanocomposite patch based on phenolated lignin-chitosan reinforced with MgO nanoparticles for wound healing

　　

摘要

本研究报道了含木质素和MgO纳米粒子的壳聚糖基纳米复合膜的制备，用于体外和体内伤口愈合应用。含酚木质素纳米粒子（100 nm，ζ = ?29 mV）增强了抗氧化功能，而MgO纳米粒子（192 nm，ζ = ?14 mV）则作为无机增强组分被引入。FTIR、XRD和XPS分析表明，在引入木质素和MgO纳米粒子后，分子间相互作用和局部化学环境发生了变化。该纳米复合材料表现出优良的物理化学性能，包括高溶胀比（91.6%）、降低的水接触角（41.40°）和增强的拉伸强度（80 MPa）。此外，其表现出强抗氧化活性（ABTS：325 ± 8 μg TE mL?1；DPPH：152 ± 5 μg TE mL?1）、高蛋白质吸附能力（2.3 g BSA g?1）、强大的紫外屏蔽作用，以及对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌超过95%的抑菌率。生物学评价表明其具有良好的生物相容性（HaCaT和HDF细胞存活率 > 90%）、低溶血率（< 12%）和有利的血液凝固指数（约40%）。体外划痕实验显示48小时内实现完全伤口闭合，表明成纤维细胞迁移能力增强。在小鼠伤口模型中，该主力膜材在15天后实现了74.1%的伤口闭合率，而DuoDerm敷料为63.8%，未处理对照组为60.1%。组织学和免疫组化分析进一步显示，残余肉芽组织减少、胶原蛋白沉积增加，且CD45阳性炎症细胞浸润呈非显著降低趋势。该一体化配方在一个生物基平台系统中集成了结构增强、抗氧化、抗菌、细胞相容性和促进伤口修复等多种功能。总体而言，这些发现表明含酚木质素-壳聚糖/MgO纳米复合材料是有前景的可持续、多功能伤口敷料材料。

图形摘要

多功能含酚木质素-壳聚糖/MgO纳米复合透皮贴片的工程化设计，以增强伤口愈合效果。将含酚 Kraft 木质素衍生的纳米粒子和MgO纳米粒子整合到壳聚糖基质中，获得了具有活性氧清除、抗菌和炎症调节特性的生物活性贴片，从而提升了伤口愈合性能。Fakhar, A. (2026)。https://BioRender.com/nvpivp4

本研究报道了含木质素和MgO纳米粒子的壳聚糖基纳米复合膜的制备，用于体外和体内伤口愈合应用。含酚木质素纳米粒子（100 nm，ζ = ?29 mV）增强了抗氧化功能，而MgO纳米粒子（192 nm，ζ = ?14 mV）则作为无机增强组分被引入。FTIR、XRD和XPS分析表明，在引入木质素和MgO纳米粒子后，分子间相互作用和局部化学环境发生了变化。该纳米复合材料表现出优良的物理化学性能，包括高溶胀比（91.6%）、降低的水接触角（41.40°）和增强的拉伸强度（80 MPa）。此外，其表现出强抗氧化活性（ABTS：325 ± 8 μg TE mL?1；DPPH：152 ± 5 μg TE mL?1）、高蛋白质吸附能力（2.3 g BSA g?1）、强大的紫外屏蔽作用，以及对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌超过95%的抑菌率。生物学评价表明其具有良好的生物相容性（HaCaT和HDF细胞存活率 > 90%）、低溶血率（< 12%）和有利的血液凝固指数（约40%）。体外划痕实验显示48小时内实现完全伤口闭合，表明成纤维细胞迁移能力增强。在小鼠伤口模型中，该主力膜材在15天后实现了74.1%的伤口闭合率，而DuoDerm敷料为63.8%，未处理对照组为60.1%。组织学和免疫组化分析进一步显示，残余肉芽组织减少、胶原蛋白沉积增加，且CD45阳性炎症细胞浸润呈非显著降低趋势。该一体化配方在一个生物基平台系统中集成了结构增强、抗氧化、抗菌、细胞相容性和促进伤口修复等多种功能。总体而言，这些发现表明含酚木质素-壳聚糖/MgO纳米复合材料是有前景的可持续、多功能伤口敷料材料。

图形摘要

多功能含酚木质素-壳聚糖/MgO纳米复合透皮贴片的工程化设计，以增强伤口愈合效果。将含酚 Kraft 木质素衍生的纳米粒子和MgO纳米粒子整合到壳聚糖基质中，获得了具有活性氧清除、抗菌和炎症调节特性的生物活性贴片，从而提升了伤口愈合性能。Fakhar, A. (2026)。https://BioRender.com/nvpivp4