燒傷創(chuàng)傷的治療突破:新策略幫助快速愈合
燒傷創(chuàng)傷是一種可能由熱、電、化學或輻射引起的傷害。根據受影響的部位和燒傷深度,燒傷患者可能會出現大量潛在的致命并發(fā)癥,包括休克、感染、電解質失衡和多器官衰竭。與急性傷口愈合、肌腱修復和內膜愈合不同,燒傷傷口的大量滲出物通常會導致持續(xù)的炎癥、高感染風險和組織水腫,導致愈合過程延長。免疫系統(tǒng)失調增加了患者感染的風險,而有感染的燒傷患者的死亡率是沒有感染的兩倍。傳統(tǒng)的創(chuàng)面治療策略在創(chuàng)面愈合過程中起著被動的、以保護為主的作用,對燒傷的治療效果有限。因此,開發(fā)新的有效的燒傷治療策略具有重要意義和迫切需要。
1. 具有親水分形微通道的快速自泵有機水凝膠敷料促進燒傷創(chuàng)面愈合
水凝膠傷口敷料已廣泛用于燒傷傷口管理,可以通過吸收滲出物來減少炎癥和預防感染。然而,當面對過度水腫的傷口和組織周圍的過量滲出物時,基于水凝膠的傷口敷料效果有限。中國科學院大學理化技術研究所Shutao Wang團隊一種具有親水分形微通道的自泵有機水凝膠敷料,與純水凝膠相比,該敷料能快速排出過量滲出物,效率提高約30倍,有效促進燒傷創(chuàng)面愈合(圖1)[1]。他們提出了一種乳化-助乳化界面聚合方法,通過液滴的動態(tài)漂浮-碰撞-聚結過程,在自泵有機凝膠中形成親水分形微通道。在小鼠燒傷模型中,與商業(yè)敷料相比,快速自泵有機水凝膠敷料可顯著減少真皮空腔42.5%,加速血管再生6.6倍,毛囊再生13.5倍。這項研究為設計高性能功能性燒傷創(chuàng)面敷料鋪平了道路。
2. 具有生物活性的皮膚替代品促進感染性燒傷創(chuàng)面愈合
感染性燒傷患者有更高的不良預后風險。開發(fā)多功能皮膚替代品以提高感染燒傷的治愈率至關重要。東華大學材料科學與工程學院Meifang Zhu團隊在疏水靜電紡絲層上3D打印了包含羧甲基殼聚糖(CMC)和氧化藻酸鹽接枝鄰苯二酚(O-AlgCat)的水凝膠支架,形成了雙層皮膚替代品(BSS)[2]。通過物理化學交聯制備功能層(FL),以確保良好的生物降解性。含鎵疏水靜電紡絲層或背襯層(BL)可以模仿皮膚表皮,避免液體滲透并提供抗菌活性。3D打印FL含有兒茶酚、鎵和具有生物活性的富血小板纖維蛋白(PRF),可以粘附在組織和BL上,具有抗菌活性,促進血管生成、細胞生長和遷移(圖2)。所制備的生物活性BSS表現出顯著的粘附性能、抗菌活性、更快的凝塊形成以及促進L929細胞增殖和遷移的潛力。此外,BSS覆蓋的傷口由于低炎癥和高膠原密度而愈合得更快。這些發(fā)現表明,多功能BSS對感染性燒傷傷口的愈合具有理想的治療效果,有望成為感染性燒傷創(chuàng)面治療的理想候選材料。
3. 即時防護噴霧抗感染并加速燒傷組織愈合
深度燒傷通常需要一個慢性恢復周期才能愈合,并需要長期的抗生素治療來預防感染。耐藥細菌的存在導致抗生素不再完美,持續(xù)用藥很容易導致反復感染甚至死亡。湖北大學材料科學與工程學院Xiangmei Liu團隊受野生動物如何咀嚼植物以防止傷口感染的啟發(fā),從干酪乳桿菌中獲得了結構類似噬菌體尾穗的益生菌提取物(PES),并與山奈酚相結合,通過形成氫鍵獲得PES山奈酚微粒(PKa-MP)[3]。將PKa-MP與具有新型交叉角布局的快速凝膠化噴霧相結合,形成即時保護噴霧(IPS),可在30秒內為燒傷提供物理和抗感染屏障。該IPS能夠在體外和體內分別對100.00%和96.14%的耐多藥金黃色葡萄球菌(MRSA)進行殺菌。此外,還發(fā)現它能有效減少MRSA感染的燒傷大鼠的炎癥,促進組織愈合(圖3)。
參考文獻
[1]Lan J, Shi L, Xiao W, Zhang X, Wang S. A Rapid Self-Pumping Organohydrogel Dressing with Hydrophilic Fractal Microchannels to Promote Burn Wound Healing [j]. Adv Mater. 2023;35(38):e2301765. (IF=29.4)
[2]Shahriari-Khalaji M, Sattar M, Cao R, Zhu M. Angiogenesis, hemocompatibility and bactericidal effect of bioactive natural polymer-based bilayer adhesive skin substitute for infected burned wound healing [j]. Bioact Mater. 2023;29:177-195. (IF=18.9)
[3]Guan W, Gong C, Wu S, et al. Instant Protection Spray for Anti-Infection And Accelerated Healing of Empyrosis [J]. Adv Mater. 2023;e2306589. (IF=29.4)
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