胚胎启发绷带使用体温来加速愈合

使用体温加速愈合

当它加热到体温时,活性粘合剂敷料合同,使其能够加速皮肤上的开放伤口的愈合。信誉:哈佛大学的WYSS学院

切割,刮擦,水疱,烧伤,碎片和穿孔 - 我们的皮肤可以破坏多种方式。对于皮肤伤口的大多数治疗涉及用屏障(通常是粘合剂纱布绷带)覆盖它们,以使它们湿润,极限疼痛,并减少暴露于传染微生物,但它们不会积极地帮助愈合过程。

更复杂的伤口敷料,可以监测愈合的方面,例如pH和温度并向伤口部位提供疗法,但它们是制造,昂贵,难以定制的复杂,限制了他们广泛使用的潜力。

现在,已经基于机械活性,弹性,坚韧,高度粘合剂和抗微生物敷料(AADS)的热响应水凝胶来开发出一种新的,可扩展的伤口愈合方法。由哈佛大学的哈佛大学的哈佛大学生物启发工程研究所的研究人员创作,哈佛约翰A.保尔森学校为工程和应用科学(SEAR)和McGill大学,Aads可以比其他方法更快地关闭伤口,并防止细菌生长需要任何额外的装置或刺激。该研究据科学推进

“这项技术的可能性不仅用于皮肤损伤,而且还用于糖尿病溃疡和压力疮的慢性伤口,用于药物递送,以及作为软机器人的疗法的组成部分,”相应的作者大卫门尼,成立Wyss Institute的核心教师和罗伯特P. Pinkas家族教授在海上生物工程。

AADS从开发胚胎中获取灵感,其皮肤能够完全愈合,而不形成瘢痕组织。为了实现这一点,缠绕的胚胎产生纤维周围的胚胎皮细胞由蛋白质肌动蛋白制成的纤维,即合同将伤口边缘绘制在一起,如拉伸袋被拉出关闭。皮肤细胞失去这种能力,一旦胎儿发育超过一定的年龄,并且在该点后发生的任何损伤会导致愈合过程中会导致炎症和瘢痕形成。

为了模仿拉动胚胎皮肤伤口的收缩力,研究人员通过添加称为泊普的热反应性聚合物延伸了先前开发的坚韧的粘合水凝胶的设计,该聚合物均在90度左右释放水并收缩华氏温度。当暴露于体内热量时,所得杂种水凝胶开始收缩,并将收缩迁移迁移到藻酸盐水凝胶和组织之间的底层组织的粘合剂。此外,银纳米粒子嵌入AAD中以提供抗微生物保护。

“AAD与猪皮肤粘合,带有带助手的粘合力和防止细菌的增加10倍,因此这项技术已经明显优于大多数常用的伤口保护产品,甚至在考虑其伤口关闭性质之前,”said Benjamin Freedman, a Graduate School of Arts and Sciences’ postdoctoral fellow in the Mooney lab who is leading the project.

为了测试他们的AAD闭合伤口,研究人员在小鼠皮肤上测试了它,并发现它与未处理样品中的区域几乎没有变化相比,它将伤口面积的大小减少了约45%,并且闭合伤口比治疗包括微凝胶,壳聚糖,明胶等类型的水凝胶。AAD也没有引起炎症或免疫应答,表明它在活组织和活组织中使用。

此外,研究人员能够通过在制造过程中添加不同量的丙烯酰胺单体来调节AAD进行的伤口闭合量。“在像肘部一样将粘合剂施加到弯曲的接头上的缠绕时,这种性质可能是有用的,这与胫骨像胫骨一样的静态区域相比,可能会受益于宽松的粘合,”第一作者Jianyu Li,这位Wyss Institute的前博士生,现在是McGill University的助理教授。

该团队还创造了AAD辅助伤口闭合的计算机模拟,预测AAD可能以与小鼠皮肤的速率相当的速率使人体皮肤相当,表明它具有在人类患者中显示临床益处的可能性更高的可能性。

“我们正在继续研究研究,了解有关AAD施加的机械提示如何影响伤口愈合的生物学过程,以及AAD如何在一系列不同温度下进行的,因为体温可以在不同的位置变化,”Freedman说。“我们希望探索额外的临床前研究,以证明AAD作为医疗产品的潜力,然后致力于商业化。”

本文附加作者包括联合第一作者Serena Blacklow,这是Mooney Lab的前成员,他现在是加州大学旧金山的研究生;多伦多大学研究生Mahdi Zeidi;和陈辰,海洋中的前研究生,现在是Umass Amhers的博士。

本研究得到了国家卫生研究院,哈佛大学的智利生物启发工程研究所,加拿大国家科学和工程研究委员会,加拿大创新基金会,以及哈佛大学材料研究科学与工程中心。

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