水凝膠繃帶使用體熱來加速傷口癒合
據外媒報導,除了一些實驗性繃帶外,大多數繃帶通常只是用於覆蓋傷口,而不是積極治癒傷口。然而,新的“活性粘合劑敷料”(AAD)繃帶並非如此,其在模仿胚胎皮膚的同時放棄了抗生素的使用。
在動物胚胎的發育過程中,胚胎在傷口癒合時皮膚不會留下疤痕。這是因為這些傷口周圍的皮膚細胞產生由稱為肌動蛋白的蛋白質製成的纖維。這些纖維收縮,從而通過將其邊緣拉在一起來癒合傷口,其不會產生疤痕組織。
哈佛大學的科學家與麥吉爾大學的研究人員合作,開始通過複製這個過程來研發全新的繃帶。得到的AAD由粘合劑藻酸鹽(藻類衍生的)水凝膠製成,其上已加入銀納米顆粒和稱為PNIPAm的熱響應聚合物。該聚合物不僅具有疏水性,而且還可以在約90ºF(32ºC)的溫度下收縮。
當應用於傷口時,水凝膠與皮膚強烈結合。此外,人體熱量加熱PNIPAm,導致凝膠收縮。粘附的下層皮膚與其收縮,快速有效地使傷口癒合。同時,大多數可能引起感染的細菌被銀納米粒子殺死。
通過改變凝膠中PNIPAm的量,可以調節它將皮膚拉到一起的程度。這種控制可以派上用場,因為肘關節等關節上的皮膚需要在癒合時保持更大的伸縮性和柔韌性,而不是身體較平坦的部位。
在實驗室測試中,研究人員發現AAD粘附在豬皮上的力量是創可貼的10倍。它還使小鼠的傷口面積減少了約45%,而對照組未經治療的傷口在同一時期幾乎沒有減少。此外,它比其他測試的實驗性癒合水凝膠能更快地使傷口癒合,並且它不產生炎症或免疫反應。
“我們正在通過研究繼續這項研究,以更多地了解AAD所施加的機械提示如何影響傷口癒合的生物學過程,以及AAD如何在不同溫度範圍內發揮作用,因為體溫在不同位置會有所不同,”該項目的首席科學家、哈佛大學的Benjamin Freedman博士說道。“我們希望進行額外的臨床前研究,以證明AAD作為醫療產品的潛力,然後努力實現商業化。”
科學家最近在《科學進展》(Science Advances)雜誌上發表了一篇關於這項研究的論文。