科學家研制出干細胞納米“創可貼”
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近日,中科院生物物理研究所研究員秦燕和北京科技大學教授溫永強在干細胞—納米傷口材料方面取得新進展。該團隊研制出一款不對稱潤濕特性的納米纖維氣凝膠,對皮膚創面的血管修復有很好的療效。
這種納米纖維氣凝膠具有增強的機械性能和液體吸收能力,還保留了納米纖維固有的柔軟質地和細胞外基質樣結構。結合姜黃素這種具有抗炎、抗氧化和抗菌活性的生物活性分子,納米纖維氣凝膠還可以實現自由基清除能力并縮短慢性傷口的炎癥期。
“不同于傳統創可貼在促進傷口愈合方面的薄弱功能,我們研發的納米纖維氣凝膠是一種比頭發絲千分之一還細的纖維,與細胞外基質結構高度類似。這種極細的納米纖維可通過靜電紡絲的方法獲得,克服了傳統納米纖維在制備過程中的緊密堆積。”秦燕介紹說,他們應用干細胞的修復能力,將其與新型納米材料結合,研制出這種干細胞納米“創可貼”。
據介紹,這種名為Janus的納米纖維氣凝膠可作為功能性納米纖維敷料,調節傷口滲出液。該敷料具有多種生物活性功能,外可抵御細菌,內可調節傷口微環境。經糖尿病小鼠傷口模型表明,這種功能性納米纖維敷料能夠快速促進慢性傷口的愈合。同時,干細胞和周邊產品與納米材料的聯合治療,也在傷口治療上獲得了突破。
皮膚可以抵抗外界環境對身體的侵襲。即使皮膚受傷,復雜的機制也能促進其再生。但當人們患有糖尿病時,這種機制的功能被破壞,傷口愈合延遲。然而,傳統敷料長時間與傷口緊密接觸,敷料中殘留的過多滲出液會反向滲透,使傷口過度水化,損傷傷口周圍組織,從而延遲愈合。
為了克服這種困境,必須使用外科清創術,這可能會導致繼發性創傷和劇烈疼痛。因此,開發一種具有高效滲出液管理的多功能傷口敷料,改善傷口環境并加速傷口愈合,是當前團隊研究的重要課題。
為此,通過對納米纖維的物理和化學上的改性,研究團隊獲得了多種結構和功能的納米纖維傷口敷料。隨著結構的不斷改進,他們研發的納米纖維敷料具有良好的彈性,可抵御外界壓力對傷口的損傷,并且隨著傷口愈合而適應不同時期傷口的形狀。
“雖然糖尿病傷口的機制仍難以捉摸,但可以干擾滲出液的多功能傷口敷料為糖尿病傷口愈合的實際應用開辟了新路徑。”秦燕表示,這種納米級傷口敷料,制備簡單功能性強,有望成為新一代“創可貼”。

