运动皮肤伤口的耐药细菌感染和低愈合效率对伤口敷料的柔性、自愈性、抗菌活性和促组织愈合性能的设计提出了多重要求,与伤口的机械和生化特性不匹配的敷料将严重限制伤口的恢复。然而,大多数已开发的敷料具有单一的生物活性(如抗氧化、抗炎、抗感染等),愈合效果有限。因此,制造智能多功能伤口敷料,以从多个愈合过程中调节伤口微环境并提供适宜的物理性能,从而促进感染伤口的快速修复,意义尤为重大。
图1. 多键交联水凝胶粘合剂的功能示意图
图2 (a) PEGSD预聚物的合成示意图;(b) 水凝胶粘合剂的制备和水凝胶网络的交联机制说明;(c) 抗菌、导电和抗氧化的水凝胶粘合剂促进MRSA感染的运动皮肤伤口愈合的示意图;(d) 水凝胶的粘附性、拉伸性、导电性和自愈合能力的性能展示。
图3 (a) 三种颜色水凝胶在5分钟内愈合成完整的水凝胶的照片;(b) 水凝胶在手指上不同状态的照片;(c) 两块不同颜色的水凝胶在愈合10秒后显示出良好的拉伸性能;(d) 自愈合前后的导电性变化;(e) PEGSD-Zn2+/PHA-40I的应变振幅扫描测试,频率为10 rad/s,应变变化范围为1%至1000%;(f) PEGSD-Zn2+/PHA-40I的连续阶梯应变测试,频率为10 rad/s。
图4 抗菌水凝胶对(a,b)大肠杆菌和(c,d)MRSA的杀灭性能;(e-f) PEGSD-Zn2+/PHA-0I和PEGSD-Zn2+/PHA-40I的抑菌圈照片,以及不同组别对大肠杆菌和MRSA的抑菌圈直径;(g)水凝胶PEGSD-Zn2+/PHA-nI的杀菌机制示意图。
水凝胶对MRSA的杀灭率达到90%以上,对大肠杆菌的杀灭率达到100%,显示出良好的抗菌能力。在抑菌圈实验中,PEGSD-Zn2+/PHA-40I水凝胶对MRSA和大肠杆菌的抑菌圈均比PEGSD-Zn2+/PHA-0I的大,进一步证明了水凝胶通过添加离子液体可增强其抗菌活性(图6e-f)。图6g展示了水凝胶的抗菌机制,其为Zn2+释放杀菌特性和聚阳离子杀菌特性的协同效应。
图5 (a) MRSA感染的颈部皮肤伤口模型和水凝胶敷料的应用;(b) Tegaderm?薄膜敷料(对照)、PEGSD-Zn2+/PHA-0I和PEGSD-Zn2+/PHA-40I在第0、3、7和21天的伤口照片;(c) Tegaderm?薄膜和水凝胶组在第3天、第7天和第21天的伤口闭合率;(d) Tegaderm?薄膜和水凝胶在第3天、第7天和第21天的伤口再生组织的形态学评价;(e) Tegaderm?薄膜和水凝胶第21天的伤口再生组织的马松三色染色;(f) 第21天Tegaderm?薄膜和水凝胶组的肉芽组织厚度;(g) 相对毛细血管密度的统计分析;(h) 通过马松三色染色测量的相对胶原蛋白含量。*P<0.05,**P<0.01。
原文链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894723020934
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