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静电纺壳聚糖在诸多领域的应用研究(二)

生物医学    2021-09-18 16:40

1.ACS Biomater. Sci. Eng.:具有不同双重药物释放的多功能壳聚糖/聚己内酯纳米纤维支架,可用于伤口愈合

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第三军医大学张波计并制备了具有多种功能的盐酸利多卡因(LID)和莫匹罗星负载壳聚糖/聚己内酯(CSLD-PCLM)支架,可用作伤口敷料。

➣通过双喷头静电纺丝技术,支架获得了纳米纤维结构,这增强了支架与血细胞之间的界面相互作用,并显示出良好的凝血能力。尤其,负载LID和莫匹罗星的支架表现出LID的快速释放和莫匹罗星的持续释放。

➣含有莫匹罗星的CSLD-PCLM支架具有出色的抗菌活性。此外,在全层皮肤缺损模型中,该支架显著促进了伤口愈合过程,并伴随完全重新上皮化以及胶原蛋白沉积。

DOI: 10.1021/acsbiomaterials.0c00674

 

2.Int. J. Biol. Macromol.:壳聚糖-明胶/壳聚糖-透明质酸的双喷丝头电纺纳米纤维/凝胶结构作为伤口敷料的体外和体内研究

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➣为了获得类似于皮肤ECM的纤维/凝胶结构,使用与ECM具有结构相似性和伤口愈合特性的生物聚合物,即壳聚糖(CS)、明胶(Gel)和透明质酸(HA),制备了多组分支架。

➣通过双重静电纺丝技术将CS-Gel和CS-HA纳米纤维同时电纺到收集器上。衰减全反射傅立叶变换红外光谱(ATR-FTIR)光谱和热重分析(TGA)证实了聚合物的存在、可能的相互作用以及聚电解质配合物的形成。

➣大鼠体内伤口愈合结果表明,CS-Gel/CS-HA支架具有更强的促伤口愈合能力,在该支架中形成了与正常皮肤最相似的新组织。DOI:10.1016/j.ijbiomac.2020.06.181

 

3.J. Membr. Sci.:表面功能化PVDF电纺纳米纤维增强的季铵化壳聚糖复合膜用于碱性直接甲醇燃料电池

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➣采用通用的聚多巴胺辅助溶胶凝胶法,首次制备了二氧化硅涂覆聚偏氟乙烯(SiO2@PVDF)电纺纳米纤维垫。用致密的季铵基团接枝后,得到季铵化的SiO2@PVDF(QSiO2@PVDF)。

➣具有致密阳离子化表面的垫子不仅可以为超亲水季铵化壳聚糖(QCS)提供可靠的机械支撑,而且可以显著提高整个体系的离子电导率。

➣所得的QCS浸渍膜具有高达11.9 MPa的湿强度,而纯QCS几乎不能自支撑。而且,表面高浓度的阳离子基团可以借助一维连续纳米纤维建立通道状的离子传输路径,从而获得0.041 S cm-1(80℃)的高离子电导率,比纯QCS的电导率大约高出1.3倍。

➣这种相对独立的机械支撑纤维芯和高浓度离子传导表面的设计为制备高性能阴离子交换膜提供了一种新的方法。

DOI:10.1016/j.memsci.2020.118242

 

4.Chem. Eng. J.:贻贝启发制备的具有超强粘合力、药物持续释放和抗感染能力的三明治状纳米纤维/水凝胶复合材料

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江南大学魏取福受贻贝粘合机理的启发,研究者通过将聚多巴胺插层的硅酸盐纳米薄片(PDA-Silicate)结合到壳聚糖/明胶水凝胶中,开发了一系列新型超粘合水凝胶。

➣将多巴胺(DA)嵌入硅酸盐可防止其过度氧化,并在水凝胶中保留足够的游离儿茶酚基团。具有最佳DA和硅酸盐含量的水凝胶显示出对各种基材的优异粘合性,对猪皮肤的粘合强度超过20 kPa。

➣为了使水凝胶具有抗菌活性,将负载有盐酸四环素(TH)的电纺纳米纤维插入具有最佳DA和硅酸盐含量的凝胶溶液中,以原位形成三明治状纳米纤维/水凝胶复合物(NF-HG)。

➣NF-HG显示出比原始水凝胶更高的细菌杀灭率,并且持续释放的TH可以提供长期的保护,从而最大程度地降低了与突释相关的药物毒性。此外,NF-HG表现出良好的细胞相容性且有利于细胞增殖。

DOI:10.1016/j.cej.2020.125668

 

5. Crystals:壳聚糖电纺纤维网作为模板对草酸钙结晶的影响

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➣受生物体利用生物有机基质生成生物矿物的能力,以及对理解结晶机制需求的启发,采用静电纺丝技术制备了具有随机可控拓扑结构的基于壳聚糖纤维的三维纤维网格。

➣选择壳聚糖的原因在于它在体外结晶中的积极作用及其理化特性,从而使其功能性化学基团得以暴露,可以选择性地稳定CaOx的水合结晶形式。

➣通过使用电结晶(EC)技术,在电纺壳聚糖纤维改性的导电锡铟氧化物(ITO)玻璃基板上生成CaOx晶体。

➣作为有机模板的三维纤维的化学性质和结构是控制CaOx类型、形貌以及晶体学取向的关键因素。

DOI: 10.1002/adfm.201908411

 

6. Int. J. Biol. Macromol.:将金属有机骨架结合到具有增强抗菌活性的电纺壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜中,用于伤口敷料

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林大学中日联谊医院陈芳芳&王策教授报告了通过共混静电纺丝法将Cu-MOFs(HKUST-1)结合到电纺壳聚糖/聚乙烯醇(HKUST-1/壳聚糖/PVA)纤维中,用于伤口治疗。

➣细胞毒性试验表明,HKUST-1/壳聚糖/PVA纤维具有生物相容性,可以支持细胞粘附。由于引入了HKUST-1,HKUST-1/壳聚糖/PVA纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出良好的抗菌活性,抗菌效率达99%。

➣在动物研究中,与市售的壳聚糖敷料和壳聚糖/PVA纤维相比,HKUST-1/壳聚糖/PVA纤维更有效地治愈了伤口,并且炎症更少。

➣具有良好的理化性能、生物相容性和抗菌性能的HKUST-1/壳聚糖/PVA纤维是用于全层皮肤修复的出色伤口敷料。

DOI:10.1016/j.ijbiomac.2020.04.116