2020年11月30日,北京化工大學材料科學與工程學院徐福建教授研究團隊與中國人民解放軍總醫院第四醫學中心郝岱峰教授研究團隊合作在《Advanced Functional Materials》上發表了題為“Engineering Platelet‐Rich Plasma Based Dual‐Network Hydrogel as a Bioactive Wound Dressing with Potential Clinical Translational Value”的文章。面對臨床常用富血小板血漿凝膠(PRP)力學性能不足,生物活性物質爆釋等缺點,研究團隊提出了通過簡單的“一步法”激活過程構建基于PRP的雙網絡水凝膠(DN gel)。該DN gel制備簡單,性能優異,能夠滿足臨床對PRP隨制隨用、隨型填充和長效緩釋的臨床需求。
傷口遷延不愈嚴重影響人民健康、增加社會醫療負擔,也是國際上研究的熱點。PRP由于富含生長因子,已作為一種再生醫學制劑,在臨床傷口治療中得到初步應用。然而,其較差的機械性能和隨之而來生長因子的爆發釋放限制了其療效和應用。在此,從臨床安全考慮和易于轉化的角度出發,研究團隊選擇FDA批準的海藻酸鈉和臨床使用的PRP作為凝膠骨架,通過凝血酶/氯化鈣簡單的 “一步法”激活,構建了一種海藻酸鈉-PRP雙網絡水凝膠(DN gel)。其中,PRP中的纖維蛋白原在凝血酶和鈣離子激活下形成第一重網絡,海藻酸鈉和鈣離子螯合作用形成第二重網絡。所制備的DN gel具有良好的可注射及隨型填充特性。從臨床應用的角度來看,該性質在傷口處理中是非常有益的,因為這樣的水凝膠可以均勻填充傷口處不規則的缺陷,實現對傷口的完整覆蓋。同時由于改進的雙交聯網絡,DN gel中的活性因子表現出延長的釋放行為。這些結果表明,DN gel有效的改善了臨床使用PRP的缺點,具有良好的臨床轉化潛力。
研究團隊選用大鼠全層缺損的傷口研究了DN gel的愈合能力。經過14天的治療,用DN gel處理的傷口顯示出最高的愈合速度和愈合質量,具體表現在快速的再上皮化、與正常組織相似的真皮組織及皮膚附件、創面生長因子水平的上調以及血管生成階段的早期過渡。為了進一步研究DN gel臨床轉化的潛力,研究團隊選用豬進行了概念性研究。DN gel處理的傷口表現出更快的再上皮化過程,更成熟的肉芽組織,并且具有更高的血流灌注,進一步證明了DN gel在大型動物傷口愈合治療的優異效果。研究結果表明:這種基于“一步法”策略構建的凝膠敷料具有易操作、低成本和高療效的優越性,為未來的臨床轉化提供了有利條件,在新的傷口治療方法的臨床開發中具有潛在的意義。
本文的第一作者為北京化工大學材料與科學學院博士在讀研究生張想,通訊作者為北京化工大學材料學院徐福建教授、李楊副教授以及中國人民解放軍總醫院第四醫學中心的郝岱峰教授,北京化工大學為第一完成單位,中國人民解放軍總醫院第四醫學中心為合作單位。
全文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202009258
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