Заживление кожных ран является распространенной клинической проблемой, и в статье, недавно опубликованной в журнале Прикладные материалы и интерфейсы ACS асимметричная композитная повязка была изготовлена ​​путем подготовки асимметричной поверхности и изменения смачиваемости губки с обеих сторон с помощью электропрядения. Его получают путем сублимационной сушки губки, состоящей из коллагена и кватернизированного хитозана (Col/QCS), в которой внутренний слой выполнен из нановолокон поли(ε-капролактона) (PCL)/желатина (Gel), которым придается гидрофильность Половая модификация. С другой стороны, модифицируя внешний слой губки микронаноструктурами, микросферы PCL/полистирола придавали гидрофобность с каждой стороны и использовались при заживлении тяжелых ожоговых ран.

Морфология и свойства изготовленных асимметричных композитных повязок синергетически способствуют антибактериальной активности при заживлении тяжелых ожоговых ран, управляя клеточным поведением. Экспериментальные результаты, полученные в исследованиях in vitro, позволяют предположить, что внутренний слой губки с нановолокнами способствует всем стадиям от клеточной адгезии до пролиферации. Внешний слой проявляет устойчивость к бактериальной адгезии и обладает хорошими механическими свойствами.

С другой стороны, результаты in vivo показали, что приготовленная композитная повязка может уменьшать воспалительную реакцию, ускорять ангиогенез, предотвращать инфицирование и регенерацию эпителия, а также ускорять заживление тяжелых ожогов. Таким образом, ожидается, что предложенная асимметричная композитная повязка станет потенциальным кандидатом для заживления тяжелых ожоговых ран.

Эффективная повязка для заживления тяжелых ожоговых ран

Согласно исследованиям тканевой инженерии, состав, морфология и структура поверхности биоматериалов могут влиять на поведение и судьбу клеток. Таким образом, резкое воздействие на стволовые клетки направляет их дифференцировку, способствуя регенерации нервов и регенерации костей.

Хотя различные повязки на основе гидрогелей, губок и биоактивных мембран используются для заживления ран при тяжелых ожогах, эффективность этих повязок ограничивается их составом, без учета влияния структуры и топографии. Различные новые смачиваемые повязки были изготовлены с помощью биопечати, электропрядения и фазового переключения (сухой/влажный).

Композитная повязка, имитирующая натуральную кожу со смачиваемостью и асимметричной структурой, была разработана для ускорения заживления ран при тяжелых ожогах. Внешний слой имеет многослойную микро-наноструктуру, вдохновленную эффектом листьев лотоса, которая предотвращает загрязнение, вызванное бактериальной адгезией.

Исследователи охарактеризовали морфологические характеристики материала и его смачиваемость. Нановолокна имели гладкую, непрерывную однородную морфологию без валиков, в то время как ориентация нановолокон не влияла на диаметр нановолокон. Биомиметическая поверхность с аналогичными иерархическими микронаноструктурами на другой стороне проявляла аналогичные супергидрофобные свойства. Естественная супергидрофобная структура поверхности листьев лотоса вдохновила на разработку различных микро- и наноструктур. Эти микронаноструктуры имитируют естественные супергидрофобные поверхности с повышенной шероховатостью поверхности, что уменьшает контакт с водой и, таким образом, улучшает гидрофобность материала. Таким образом, изготовление асимметричных повязок с антибактериальным наружным слоем на основе биомиметического гидрофобного принципа способствует получению эффективных повязок для заживления тяжелых ожоговых ран.

Кроме того, внутренний слой, выровненный с нановолокнами, имитирует структуру дермы, тем самым усиливая биологические процессы, начиная от клеточной адгезии и заканчивая поляризацией макрофагов. Кроме того, нагруженный внутренним слоем кур показал антиоксидантные и антибактериальные свойства, которые в сочетании с морфологической структурой уменьшали воспалительную реакцию и ускоряли заживление ран при тяжелых ожогах.

Ссылаться на

He, C., Yu, B., Lv, Y., Huang, Y., Guo, J., Li, L., Chen, M, et al. (2022). Электроформованные биомиметические асимметричные композитные повязки с выровненными нановолокнами и структурами с микроузором для заживления тяжелых ожогов. Прикладные материалы и интерфейсы ACS. https://doi.org/10.1021/acsami.2c04323