作者:Thamarasee Jeewandara，Phys
（同organic）有机 溶胶-凝胶法制备硅酸盐生物活性玻璃中的金纳米粒子
图像学分:材料科学与工程:C，学分:生物医学材料，doi: https://doi
org/10
1088/1748-605X/aafd7d 在成人皮肤损伤中，愈合是一个复杂的过程，需要协同的生化过程进行现场修复
不同的细胞类型(巨噬细胞、白细胞、肥大细胞)有助于增殖、迁移、基质合成和收缩的相关阶段，以及伤口部位的生长因子和基质信号
了解该部位的信号控制和细胞活动有助于解释成人皮肤修复的过程，不仅仅是修补，更多的是再生，评估生物力学并实施再生医学中加速伤口修复的策略
研究材料和医学交叉领域的生物工程学家、材料科学家和生命科学家已经开发了自体移植物、异体移植物和异种移植物，用于部分和全部伤口愈合
由于抗原性和疾病传播的潜在风险，这些方法的局限性会延迟大面积皮肤缺损的愈合，并且是医疗保健中的重要临床问题
皮肤再生的组织工程策略是一种实用的方法，包括使用生物活性生物材料来辅助血管生成和更快的血管再生
在最近的一项研究中，Sorin Marza和物理学、生物纳米科学、药学和医学等跨学科研究所和系的同事开发了生物活性玻璃-金纳米粒子(BG-AuNPs)，以促进肉芽组织的生长并诱导伤口愈合
在这项研究中，科学家们使用一个实验大鼠模型，研究了14天局部软膏形式的骨钙素-磷酸腺苷复合物对皮肤伤口愈合的影响
Marza等人
开发了一种混合了浓度为6、12和18%(重量百分比)凡士林的骨钙素和骨钙素-无机纳米复合材料的溶胶-凝胶，以了解皮肤的修复反应
科学家们观察到在用BG-凡士林软膏治疗的伤口愈合过程中出现肉芽肿反应
研究结果现已发表在《生物医学材料》杂志上
血管生成，即从现有血管形成新血管，是皮肤再生过程中的一个重要过程
生物活性玻璃负责体内降解引起的局部细胞反应，刺激生长因子如血管内皮生长因子(血管内皮生长因子)和碱性成纤维细胞生长因子(碱性成纤维细胞生长因子)的释放，引起血管生成效应
基于体内动物模型的结果，组织工程的各种研究已经证明了生物活性玻璃在伤口愈合中的益处
在其作用原理中，科学家已经报道了生物活性玻璃通过控制炎症反应以增强巨噬细胞和修复细胞之间的旁分泌效应来刺激该过程
金纳米粒子由于其生物相容性、表面改性、稳定性和光学性质的化学和物理性质，在医学中同样变得越来越重要
尽管在组织工程方法中早期翻译具有挑战性，但在伤口修复过程中，低浓度的寡核苷酸可以刺激细胞增殖
同一个研究小组先前的研究表明，含有纳米粒子的生物活性玻璃可以刺激人角质细胞的增殖，角质细胞占皮肤表面表皮的95%至97%
在目前的研究中，马尔扎等人
研究了体内皮肤组织再生的潜力
到第14天，他们观察到骨钙素和骨钙素-凡士林软膏都能刺激实验大鼠模型的完全皮肤再生，并得到金标准组织病理学分析的证实
Marza等人
新制备的球形纳米粒子的尺寸范围从15纳米到30纳米，使用透射电子显微镜(TEM)显微照片证实嵌入在玻璃基质中
利用玻璃样品的x光粉末衍射图，科学家们研究了无定形结构，以确定结晶中心和金特征
复合材料样品的表征研究还包括傅里叶变换红外光谱，其提供了硅酸盐网络的典型光谱
为了研制玻璃成分软膏，科学家们将粉末复合材料分散在凡士林中
然后，他们使用动态光散射(DLS)来测量颗粒尺寸分布，并证实了玻璃微珠-凡士林和玻璃微珠-凡士林样品结构之间的尺寸差异
经过广泛的材料表征，科学家在体外进行了角质细胞细胞培养的生物功能化研究，以验证生物相容性，然后在转化动物模型中进行外科手术
和以前一样，Marza等人
研究了角朊细胞在两种材料上的增殖，并获得了角质形成细胞在两种材料上增殖的良好体外耐受性的可比结果
这些结果证实了该复合物可用作体内研究的软膏
为了评估凡士林软膏中的骨钙素和骨钙素纳米粒子的愈合潜力，迈耶等
6、12和18重量百分比浓度的成型复合材料
作为对比，科学家使用凡士林作为阳性对照
在大鼠模型中，科学家们通过成功复制以前发表的小动物手术方案，精心制作了四个皮肤切除伤口
他们在给每只老鼠涂药膏时都使用了特定的方法；(1)保留左上切除部分作为对照，不涂软膏，(2)在左下切除部分，科学家涂上凡士林软膏，(3)在右上切除部分，他们只涂凡士林，(4)在右下切除部分，他们涂上凡士林软膏
科学家们在研究中使用了30只大鼠，其中10只大鼠被分配到不同的组(6% BG-凡士林和BG-AUNps-凡士林软膏；12% BG/BG-AuNPs-凡士林；18% BG/BG-AUNps-凡士林)
每组的工作协议都是一样的
涂抹药膏后，科学家们在大鼠的伤口部位添加无菌绷带，以防止术后伤口感染，并在皮下注射曲马多作为镇痛剂
到第13天，所有动物的伤口都愈合了
14天后，他们人道地对动物实施安乐死，并进行组织学检查，以揭示各动物组的轻度炎症反应和伤口愈合反应
在所有组中，血管增生为轻度至中度
Mayer等人
特别观察到，在18%的凡士林组中，表皮、真皮和皮肤附件基本完全愈合
他们还观察到该组缺乏血管增生，他们将其归因于晚期愈合和晚期血管重塑
这样，迈耶等人
广泛表征并确立了生物活性玻璃-金纳米颗粒基凡士林软膏作为有希望的伤口愈合材料
研究小组将进行进一步的研究，以优化伤口愈合软膏，用于临床到床边翻译的研究
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