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Nanomaterials期刊:用于傷口愈合的靜電紡明膠納米纖維臨床應用研究進展
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Nanomaterials期刊:用于傷口愈合的靜電紡明膠納米纖維臨床應用研究進展

  • 來源:Nanomaterials期刊
  • 瀏覽次數:
  • 日期:2022-04-23 16:24

【概要描述】通過改良電紡明膠納米纖維氈的物理或生物性能,可獲得不同的功能。

Nanomaterials期刊:用于傷口愈合的靜電紡明膠納米纖維臨床應用研究進展

【概要描述】通過改良電紡明膠納米纖維氈的物理或生物性能,可獲得不同的功能。

  • 分類:學術動態
  • 作者:
  • 來源:Nanomaterials期刊
  • 發布時間:2022-04-23 16:24
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一.傷口敷料

傷口敷料是一種基本類型的醫療裝置,用于覆蓋開放傷口以保護傷口免受外部風險因素的影響,新型多功能傷口敷料能同時提供合適的微環境以支持傷口愈合過程。而電紡納米纖維材料因其具有高孔隙率、高透氣性和透濕性的特點。并且對外界病原體的有效隔絕性能以及良好的細胞外基質(ECM)纖維模擬性能,而被認為是具有傷口愈合和皮膚再生前景的高級敷料候選材料。

 

二.新型傷口敷料---靜電紡明膠納米纖維氈

明膠是電紡絲納米纖維敷料的天然生物材料之一,它具有優異的生物相容性和生物降解性,以及巨大的滲出物吸收能力,集成了特定功能的電紡明膠基納米纖維氈已經被制造用于治療一些難以愈合的傷口類型。

 

   新型傷口敷料材料的發展縮短了愈合時間,改善愈合傷口的功能。靜電紡絲作為一種有前途的制備納米纖維無紡襯墊的技術被廣泛研究,在再生醫學和組織工程領域,如傷口愈合、藥物載體以及骨軟骨和胃腸組織工程等領域引起了強烈的關注。

 

盡管有很多不同類型的聚合物被電紡成納米纖維,但明膠無疑是制造用于傷口愈合應用的電紡納米纖維墊的最重要的生物聚合物之一。目前學者們對靜電紡絲明膠基的敷料在臨床應用中已有比較深入的研究。

傳統靜電紡絲及改進功能

圖 1.(A)傳統靜電紡絲裝置的示意圖。(B)控制電紡纖維的組成和結構的一些代表性改進的電紡策略示意圖

 

三. 電紡明膠基納米纖維氈

有學者制作了電紡明膠/羥基磷灰石納米纖維墊作為傷口敷料材料,比商業殼聚糖凝膠傷口敷料更高的傷口閉合百分比,這種納米纖維敷料可以有效地減少炎性細胞的侵入并顯著促進上皮再形成。

 

有研究團隊采用雙靜電紡絲策略來制造包含CS-明膠(凝膠)納米纖維和 CS-HA 納米纖維的新型復合敷料體內傷口處理結果表明,與醫用紗布相比,使用 CS-凝膠納米纖維敷料的傷口閉合明顯更高。

 

改變電紡明膠基納米纖維敷料的結構和圖案對于提高最終獲得的敷料材料的愈合效率也是非常重要的。另有研究團隊開發了一種三維明膠納米纖維海綿,采用改良的電紡技術和后續的熱交聯處理相結合。可以加速血小板栓塞的產生和激活凝血途徑。體內肝外傷模型和耳動脈損傷模型均表明,所制備的 3D 明膠納米纖維海綿具有比商用 3D 明膠非纖維止血海綿和醫用紗布更高的止血能力,在大面積急性傷口的快速止血方面顯示出巨大的潛力。

 

三維靜電紡絲明膠納米纖維海綿圖 2.新型三維靜電紡明膠納米纖維海綿快速止血材料的設計與開發。(A)立在葉子上的如此制備的 3D 電紡明膠納米纖維海綿的照片。(B)明膠納米纖維海綿在不同程度外力作用下的壓縮和回復照片。

 

此外,原位敷料特別適用于形狀不規則的傷口。最近,有研究團隊利用 3D 打印機制造了一種手持式靜電紡絲裝置,并利用所制造的手持式靜電紡絲裝置將明膠/PLA 納米纖維墊電紡在小鼠傷口部位,實現了傷口的原位修復。

手持電紡絲機的原位修復

圖3.使用 3D 打印手持靜電紡絲設備設計和開發原位明膠/PLA 納米纖維傷口敷料。

 

四.載有生物活性劑的電紡明膠基納米纖維氈

在靜電紡絲過程中,兩種或多種生物活性和治療成分試劑已經被裝載到明膠基納米纖維墊中。Ajmal 等人開發了載有槲皮素和鹽酸環丙沙星的 PCL/明膠納米纖維氈,這兩種藥物在初始快速釋放后呈現持續釋放。載藥 PCL/明膠納米纖維敷料在體內證實了良好的抗菌和抗炎作用,可加速傷口愈合。

 

五.總結

 在過去的二十年中,人們在共混聚合物的選擇、溶劑和功能添加劑的選擇以及物理或化學交聯等后處理策略方面付出了巨大的努力,以改善耐水性,控制降解速率,并提高電紡明膠基納米纖維氈的物理和生物性能。通過使用一些先進的靜電紡絲方法,如共混靜電紡絲、乳液靜電紡絲和同軸靜電紡絲,與靜電紡絲明膠基納米纖維結合。盡管取得了所有這些進展,但臨床上仍然沒有商業化的電紡明膠基納米纖維傷口敷料。

 

引用文獻: 

 

輕子納米以靜電紡絲設備和新材料制備為核心的高新技術企業,新材料制備涉及微納米材料、生物材料、環保材料等領域,在靜電紡絲領域具有多項專利技術。公司推動實驗研發向實際產業應用,目前可提供科教型電紡設備、靜電紡絲中試設備、近場直寫設備和量產納米纖維生產線。公司研發的手持靜電紡絲機可進行簡單的納米纖維實驗,桌面型電紡絲機適用于科研實驗,可紡纖維結構多樣。

 

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