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等離子技術將藍綠藻轉化為可癒合傷口的生物活性塗層

等離子技術將藍綠藻轉化為可癒合傷口的生物活性塗層

2023-10-10 Comments 0 Comment

研究人員利用等離子體技術將一種藍綠微藻轉化為一種生物活性塗層,這種塗層具有令人難以置信的傷口癒合特性。他們說,這種新型塗層可用於敷料和醫療設備,保護病人免受感染,並加速傷口癒合並減輕發炎。

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等離子體是由過熱的氣體形成的,過熱的氣體會將電子從原子中剝離,從而產生帶正電荷的離子和帶負電荷的電子。大氣壓力等離子體噴射器(APPJ)利用惰性氣體/分子氣體混合物透過強大的電弧放電,在環境壓力下進行等離子體放電。

南澳弗林德斯大學的研究人員利用氬氣APPJ 將藍綠微藻轉化為超薄生物活性塗層,這種塗層可添加到醫用敷料中,起到殺滅細菌、消炎和促進傷口癒合的作用。

研究的通訊作者之一Vi Khanh Truong 說:”我們正在使用等離子塗層技術將任何類型的生物質–在本例中是最大螺旋藻–轉化為可持續的高端塗層。利用我們的技術,我們可以將生物質轉化為傷口敷料塗層。”

藍綠微藻S. maxima 的萃取物通常被用作膳食補充劑。這種單細胞生物擁有簡單的生殖系統,能產生生物質,其中含有生物活性化合物,具有強大的抗氧化和抗菌特性,可幫助傷口癒合。

然而,微藻厚厚的細胞壁對提取這些寶貴的化合物構成了巨大的障礙。這就是APPJ的用武之地。研究人員利用這項技術選擇性地打破了微藻的厚壁,從而實現了重大轉變。S. maxima失去了原生結構,完全解體,隨後重新形成超薄薄膜。

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一步法氬氣APPJ 製程將S. maxima 生物質轉化為超薄生物活性塗層及其應用示意圖Pham et al.

評估發現,經氬氣APPJ 處理的S. maxima 對銅綠假單胞菌和金黃色葡萄球菌的抗菌活性很高,細胞死亡率分別為93% 和73%,並能抑制生物膜的形成。生物膜內的細菌對抗生素的抗藥性更強。

除了具有生物相容性外,S. maxima塗層還具有消炎特性。使用這種塗層後,研究人員用傷口划痕法測定的傷口在兩天內就完全閉合了。

研究人員說,這種新型技術有望成為一種傷口治療方法,包括慢性傷口的治療,尤其是在抗生素抗藥性增加的情況下。

這項研究的另一位通訊作者克拉西米爾-瓦西列夫(Krasimir Vasilev)說:”這種新型等離子體促進下游處理技術可以改善生物質中有用化合物的提取和純化,而無需使用有害溶劑並投入大量能源。」我們目前正在探索這項獨特技術的商業化途徑。目前,還沒有一種商用傷口敷料能同時抗感染、保護傷口、有效調節發炎和促進傷口癒合。”

這項研究發表在《Small》雜誌。

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