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β-葡聚糖纳米纤维敷料促进糖尿病小鼠的伤口愈

美容护理    2021-09-18 15:52

随着人口老龄化和受损/慢性伤口的日益普遍,在过去几年中,对最佳伤口敷料的研究已经越来越深入。最佳的伤口敷料不仅应加速伤口愈合过程,还应尽量减少创面愈合和换药带来的疼痛。在伤口敷料开发的新兴技术中,纳米纤维受到越来越多的关注。纳米纤维非常类似于天然细胞外基质,并且形成纤维垫,提供了更好的物理和机械伤口保护,甚至可以防止细菌入侵。此外,纤维允许气体交换,促进伤口愈合过程。药物和各种活性物质可以掺入纤维垫中。纳米纤维相关药物的药物释放可以通过优化纺丝条件,以及与纳米载体相结合的方法进行修饰和控制。

在对伤口有益的各种活性物质中,研究者专注于β-葡聚糖(βG)。众所周知,它们通过与巨噬细胞、树突状细胞和中性粒细胞上的dectin-1受体结合而激活先天免疫系统。这种激活可以帮助将免疫抑制的巨噬细胞恢复为反应性表型,从而改善停滞的伤口愈合。含有βG的制剂目前在市场上作为用于治疗慢性伤口干燥的水凝胶。

       本研究的目的是开发一种β-葡聚糖(βG)负载的纳米纤维伤口敷料。使用无针Nanospider™技术制备纳米纤维,这是一种可以以工业化规模生产纳米纤维的静电纺丝方法。基于其在动物和人类身上伤口愈合的潜力,选择βG作为活性成分。以羟丙基甲基纤维素(HPMC)和聚环氧乙烷(PEO)作为共聚物,优化了含有HPMC,PEO,βG,乙醇和水的纺丝溶液的流变曲线。通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)证实了纳米纤维的形成,并且通过其溶胀指数和FT-IR光谱评价纳米纤维具有或不具有β-葡聚糖。在角质化细胞中,对配方、活性成分和辅料进行了体外毒性试验。最后,在雄性糖尿病db/db小鼠体外诱导的切口中测试了纳米纤维的创面愈合潜力。评估三种不同剂量的βG-纳米纤维和不含βG的纳米纤维的体内伤口愈合功效。与阴性对照(水)相比,所有经纳米纤维处理均可改善伤口愈合。与不含βG的纳米纤维处理组相比,具有βG-纳米纤维处理组显示出显著改善的伤口愈合的能力,表明βG-纳米纤维作为伤口敷料的潜力。


图1. 在用聚氨酯封闭膜覆盖之前,原位形成的水凝胶(将纳米纤维涂在伤口上)。


图2.静电纺丝纳米纤维(βG-和NoβG)和相应的βG,HPMC和PEO的FTIR光谱。


图3. 制成的静电纺丝纳米纤维SEM照片。A:βG-Sol 。B:NoβG-Sol。C:Ref-Sol1。 D:Ref-Sol3


图4. 在不同治疗组,收缩和再上皮化对总伤口闭合的相对贡献(%平均值±SEM)(n = 10)。


图5. 在第24天,从经过不同处理的伤口分离的苏木精-曙红染色的组织切片; A)阳性对照,B)低βG,C)培养基βG,D)高βG,E)无βG,F)水(阴性对照)。 比例尺=500μm。