皮膚創(chuàng)傷,尤其是那些因受傷或疾病而嚴重受損的皮膚傷口,因為無法立即自行修復,愈合不良可能會導致功能損失甚至死亡。傷口敷料對于修復皮膚和重建皮膚功能至關重要。常規(guī)敷料如紗布需要經(jīng)常更換,這會增加感染的風險并帶來繼發(fā)性損害和痛苦。

然而,很少有研究關注身體活動部位如膝蓋、手腕、腳踝和項枕(脖子的后部)的皮膚創(chuàng)傷愈合。由于這些傷口的頻繁活動,使用沒有優(yōu)良順應性和自我修復能力的普通敷料可能會導致繼發(fā)性損傷,不可避免地導致疼痛,延長愈合時間,甚至造成殘疾。即使傷口愈合后,在異常傷口愈合過程中形成的疤痕仍將繼續(xù)影響活動性。

最近開發(fā)的敷料材料,例如水凝膠,可以潛在地解決與傷口愈合相關的問題,如繼發(fā)性損傷,滲出液的保留,細菌感染,脫水,傷口潰瘍和疤痕形成。但是,當用于運動劇烈部位的皮膚傷口時,水凝膠敷料僅具有柔韌性是不夠的,還需要具有自我修復性能以確保在活動過程中發(fā)生破裂時可以自發(fā)愈合。

一方面,凝膠的柔韌性能保持靜態(tài)傷口或小運動傷口上敷料的完整性;另一方面,具有自愈特性通常伴隨著可注射性,可注射的水凝膠可輕松填充不規(guī)則形狀或較深的傷口,同時凝膠的自愈合能力能夠實現(xiàn)快速的自我修復,延長了敷料的使用壽命,并以自然的方式保持傷口,從而促進愈合過程。

鄭文富/楊光/蔣興宇《AFM》:一分鐘快速制備導電、可注射、自愈合凝膠用于傷口修復

然而,已報道的自愈合凝膠體系大部分需要復雜的合成過程或者引入有潛在毒性的交聯(lián)劑,極大限制了自愈合凝膠的應用。此外,常見的動物傷口模型,通常都是利用鼠的背部區(qū)域,很少有考慮到頻繁運動對于傷口的影響。因此,迫切需要開發(fā)和制備簡單、生物相容性好的自愈合凝膠敷料,以及探索合適的動物模型來評價敷料的性能。

鑒于此,中國科學院大學鄭文富教授、華中科技大學楊光教授和南方科技大學蔣興宇教授聯(lián)合報道了一種能夠快速制備的導電、可注射、自愈合水凝膠,并將其用于頻繁活動部位(如后頸部)傷口的修復。相關研究以“Rapid fabrication of self-healing, conductive and injectable gel as dressings for healing wounds in stretchable parts of the body”為題,發(fā)表在Advanced Functional Materials上。華中科技大學博士生李思祥和南方科技大學博士生王樂為文章的共同第一作者。

本文亮點:

1.該凝膠基于陽離子瓜爾膠(CG),可通過簡單的酸促進CG水解,堿促進凝膠化兩步法來實現(xiàn)1分鐘快速制備瓜爾膠基凝膠(GS)。此外,將市售的酸性、導電的PEDOT:PSS水溶液作為酸成分,能夠輕易地將凝膠功能化,能夠在一分鐘快速制備出導電、可注射、自愈合的PEDOT:PSS/瓜爾膠凝膠(PPGS)。

2、CG和PPGS都具有可注射和自愈合能力,賦予了水凝膠隨所附目標環(huán)境拓撲變化而重新阻止其形狀的能力,即自修復和保持敷料的完整性。

3、作為原理驗證試驗,作者選用頻繁運動的大鼠后頸部(nape)來進行傷口造模,并探索了CG和PPGS的愈合效果。結果表明,具有導電性的PPGS可以有效促進傷口愈合,在組織工程和生物醫(yī)學領域具有巨大的潛力。

鄭文富/楊光/蔣興宇《AFM》:一分鐘快速制備導電、可注射、自愈合凝膠用于傷口修復

參考文獻:

Rapid Fabrication of Self-Healing, Conductive, and Injectable Gel as Dressings for Healing Wounds in Stretchable Parts of the Body. Adv. Funct. Mater. 2020, 2002370. DOI:10.1002/adfm.202002370

原文鏈接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202002370

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