中国科学院刘佳 用于伤口愈合的机械响应水凝胶示意图
信用:NIMTE 医生
中国科学院宁波材料技术与工程研究所慈溪生物医学工程研究所的王戎团队与中山大学和南昌大学的研究人员合作，开发了一种用于伤口愈合的具有可控药物释放行为的机械响应抗菌水凝胶
这项研究发表在美国化学学会应用材料与界面杂志上
近几十年来，用于伤口愈合的水凝胶在全球引起了极大的关注
然而，运动身体部位的急性皮肤创伤通常受到各种机械力的作用，如动态环境下的拉伸力和压缩力，因此愈合过程容易受到干扰
传统水凝胶由于其较差的机械性能、皮肤粘附性和药物递送效率而具有有限的功效
为了解决这个问题，研究人员在这项研究中设计了一种坚韧、抗菌、载药的机械响应两性离子水凝胶
二丙烯酸酯Pluronic F127 (F127DA)胶束被用作大分子交联剂和药物载体
所开发的胶束交联水凝胶显示出优异的机械性能，极限拉伸强度和拉伸应变分别高达112千帕和1420%，压缩应力高达1
41兆帕
另外，聚甲基丙烯酸磺基甜菜碱赋予水凝胶优异的组织粘附性(~6千帕)和防污性能
当胶束交联水凝胶受到机械力作用时，胶束中的弱疏水缔合被破坏，生物活性药物与胶束核心之间的结合被破坏，导致响应性药物释放行为
结果表明，水凝胶的药物释放可以通过机械强度和循环次数来精确控制，从而赋予水凝胶对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的广谱抗菌性
此外，两性离子聚天冬氨酸具有很高的水合能力，在含水条件下能形成稳定的排斥边界层，因此制备的水凝胶能有效抑制蛋白质吸附和细菌粘附
该水凝胶对哺乳动物细胞表现出良好的生物相容性，并在全层皮肤缺损小鼠模型中有效地促进伤口愈合
这种坚韧的、机械响应的、抗菌的和生物相容的水凝胶在复杂的动态环境中的伤口治疗中具有很大的前景
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