郑州大学关方霞教授、姚明浩副教授团队 ACS AMI:可注射、自愈合、组织粘附性多功能水凝胶用于快速止血和伤口愈合
2022-07-23 来源:高分子科技
可注射水凝胶能够填充不规则创面,可作为微创手术治疗的一种方法;组织黏附水凝胶能够将损伤组织紧密结合,避免脱落的发生,更有利于术后处理;具有可逆动态连接网络的自修复水凝胶可以自主恢复其网络结构,而不影响其功能,从而增加了应用时间,提高了生物医学应用的潜能。然而,传统水凝胶往往更专注于其中一种功能。所以,开发具有可注射性、自愈性、组织粘附性,特别是具有潜在治疗效果的复合多功能水凝胶,在医疗创面敷料领域具有一定的挑战。
最近,郑州大学生命科学学院关方霞教授和姚明浩副教授团队,提出了一种制备可注射、自愈合、组织粘附性多功能水凝胶的新策略。该工作主要基于天然生物质壳聚糖(QCS)和单宁酸(TA),在生理条件下通过一步合成法制备出多功能物理交联QCS/TA水凝胶。该水凝胶主要通过QCS和TA之间的动态离子键和氢键交联,这使得水凝胶具有良好的注射性、自愈合性和粘接性。得益于QCS和TA固有的抗氧化、抗菌和止血能力,该水凝胶具有较强的活性氧清除能力、广谱抗菌能力、快速止血能力和加速全层皮肤创面愈合。
图1.多功能QCS/TA水凝胶在全层皮肤创面应用示意图
图2.QCS/TA水凝胶的可注射和自愈合性能。(A)剪切减稀试验;插图展示了水凝胶的注射特性;(B)和(C)水凝胶的流变恢复试验(D)水凝胶自愈合过程的照片:原始状态(i),损伤状态(ii)和(iii),水凝胶愈合0.5 h (iv)和(v);(E)水凝胶的愈合机制示意图。
图3. QCS/TA水凝胶的抗菌性能。(A)水凝胶对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀灭率的定量统计和(B)菌液涂布的照片;(C)定量统计和(D) ZOI试验中对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑菌圈的照片;(E)水凝胶的抗菌机理示意图。
论文链接:http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsami.2c08870#
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