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蘇大李剛、余嘉/港理大趙澤宇 Int. J. Biol. Macromol.:傷口修復(fù)生物大分子材料的研究進(jìn)展
2024-04-03  來源:高分子科技
關(guān)鍵詞:生物大分子 傷口管理 敷料

  作為人體最大的器官,皮膚對(duì)抗病原微生物起著關(guān)鍵的物理屏障作用,皮膚的復(fù)雜組成在受傷后的組織再生中帶來了挑戰(zhàn)。每年都有數(shù)千名患者遭受皮膚損傷,包括燒傷、燙傷、切傷和慢性疾病。根據(jù)美國疾病控制和預(yù)防中心的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),每年約有1000萬人經(jīng)歷著皮膚損傷帶來的痛苦。敷料在傷口治療中起到越來越重要的作用。新型復(fù)合功能敷料的使用可以提高傷口愈合效果,縮短治療周期,改善患者預(yù)后,降低治療成本。本綜述闡述了傷口敷料領(lǐng)域的最新進(jìn)展,介紹了新型敷料材料的設(shè)計(jì)與制備、功能以及臨床應(yīng)用前景,并重點(diǎn)概述了近年來在利用生物大分子材料進(jìn)行傷口管理方面的最新進(jìn)展。通過對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)的整理與分析,介紹了上述傷口管理策略在促進(jìn)傷口愈合和組織再生方面的應(yīng)用潛力,并展望了傷口敷料領(lǐng)域未來的發(fā)展方向。


  2024年3月18日,蘇州大學(xué)現(xiàn)代絲綢國家工程實(shí)驗(yàn)室李剛教授、余嘉副教授和香港理工大學(xué)理學(xué)院趙澤宇博士合作綜述了一項(xiàng)有關(guān)于近年來利用生物大分子進(jìn)行傷口管理的最新進(jìn)展。該項(xiàng)工作以Recent advances in harnessing biological macromolecules for wound management: A review”為題發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊International Journal of Biological Macromolecules上(https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.130989)。蘇州大學(xué)碩士生袁竟軒王朔為共同第一作者,蘇州大學(xué)李剛教授、余嘉副教授和香港理工大學(xué)理學(xué)院博士后研究員趙澤宇為共同通訊作者。本工作得到了國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、科技部科技合作計(jì)劃以及江蘇省科技廳的財(cái)政支持同時(shí)還獲得了中國紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)的支持。


  這篇綜述首先介紹了傷口的機(jī)制以及傷口管理的需求,包括良好的透氣性、吸水性、生物相容性和抗菌性能等。隨后,詳細(xì)討論了目前應(yīng)用于傷口敷料的新型生物大分子材料,如絲素蛋白、海藻酸鹽、透明質(zhì)酸等,這些材料不僅具有優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì),還能夠模擬生物組織的結(jié)構(gòu)和功能,有望成為未來傷口治療的重要選擇。隨后,進(jìn)一步探討了這些傷口敷料創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)及其制備技術(shù)、分析了制備方式對(duì)敷料的性能影響。此外,還介紹了一些創(chuàng)新的敷料功能,如控釋藥物、調(diào)節(jié)傷口微環(huán)境、促進(jìn)組織再生等,并著重分析了智能響應(yīng)型敷料在傷口治療中的應(yīng)用前景。最后,評(píng)估了目前敷料在臨床應(yīng)用中的局限性和挑戰(zhàn),并提出了未來研究的方向,包括敷料的個(gè)性化設(shè)計(jì)、智能敷料的開發(fā)、臨床需求等。 


1. 主要用于傷口敷料的生物大分子的分類圖


 2. 不同方法制備的敷料樣品及其示意圖


 3. 智能監(jiān)測(cè)傷口敷料概念設(shè)計(jì)及示意圖


 4.傷口管理中的機(jī)遇與挑戰(zhàn)


  生物大分子在傷口管理中具有巨大的應(yīng)用潛力,可以加速傷口愈合、減少感染和并發(fā)癥發(fā)生,并改善患者的生活質(zhì)量,而多功能敷料(FWDs)隨著新型復(fù)合生物大分子基生物材料和先進(jìn)加工技術(shù)的不斷更替而變得日益多樣化。新型材料和功能的研究進(jìn)展為傷口治療提供了新的可能性,但仍面臨著許多挑戰(zhàn)。在未來應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)交叉領(lǐng)域的研究,結(jié)合流體力學(xué)、材料科學(xué)、生物工程學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)等各個(gè)學(xué)科,創(chuàng)建高效、先進(jìn)和智能的傷口管理系統(tǒng),同時(shí)更具體地針對(duì)特定傷口的情況進(jìn)行分類定制,以更好地滿足患者的需求。該工作是團(tuán)隊(duì)近期圍繞大健康紡織纖維材料的最新研究進(jìn)展之一ACS Biomaterials Science & Engineering, 2024, 10, 607-619; International Journal of Biological Macromolecules, 2024, 129485; Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2024, 233, 113635; Chemical Engineering Journal, 2023, 459: 141628; Advanced Fiber Materials, 2023, 5: 1378-1391)


  論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.130989


通訊作者簡(jiǎn)介


  李剛,教授、博導(dǎo),蘇州大學(xué)現(xiàn)代絲綢國家工程實(shí)驗(yàn)室主任助理、黨支部書記,江蘇省第十五批“六大人才高峰”高層次人才、江蘇省僑聯(lián)青年委員會(huì)委員、蘇州市僑聯(lián)青年委員會(huì)常委、姑蘇區(qū)僑聯(lián)副主席、蘇州大學(xué)僑青會(huì)副會(huì)長(zhǎng)。香港理工大學(xué)博士,美國塔夫茨大學(xué)訪問學(xué)者(導(dǎo)師:David Kaplan院士)。長(zhǎng)期在紡織和生物醫(yī)用材料等多領(lǐng)域展開跨學(xué)科研究。主要發(fā)表學(xué)術(shù)論文150余篇,授權(quán)國內(nèi)外專利50余件。主持國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題等項(xiàng)目30余項(xiàng),曾獲中國紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)優(yōu)秀專利獎(jiǎng)、山地未來“未來生活創(chuàng)新獎(jiǎng)”、江蘇省十大行業(yè)領(lǐng)域優(yōu)秀科技成果獎(jiǎng)、中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國總決賽金獎(jiǎng)、優(yōu)秀創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師等榮譽(yù)。主要學(xué)術(shù)兼職為中國生物材料學(xué)會(huì)智能仿生生物材料分會(huì)委員、江蘇省高企認(rèn)定專家?guī)旒夹g(shù)專家等、Journal of Fiber Bioengineering Informatics副主編、擔(dān)任Advanced Materials等40余種國內(nèi)外SCI雜志審稿人。


  余嘉,香港理工大學(xué)博士、哈佛大學(xué)訪問學(xué)者、蘇州大學(xué)骨科研究所/體育學(xué)院副教授;曾在美國Mayo Clinic、Harvard University的骨科生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)室/中心開展訪問研究。主要研究方向?yàn)椋杭」窍到y(tǒng)生物力學(xué)、醫(yī)學(xué)3D打印、康復(fù)工程;已發(fā)表學(xué)術(shù)論文及專著50余篇,授權(quán)專利10余項(xiàng),參與制定3D打印團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)。主持國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目,科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題等10余項(xiàng);擔(dān)任中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)康復(fù)工程分會(huì)青年副主任委員、中國康復(fù)輔助器具協(xié)會(huì)康復(fù)工程專業(yè)委員會(huì)青年副主任委員、SICOT中國部數(shù)字骨科學(xué)會(huì)第一屆委員會(huì)委員、江蘇省醫(yī)學(xué)會(huì)數(shù)字醫(yī)學(xué)分會(huì)第一屆委員會(huì)青年委員、蘇州市科技計(jì)劃項(xiàng)目評(píng)審專家,以及國內(nèi)外20多個(gè)權(quán)威雜志評(píng)審專家。


  趙澤宇,蘇州大學(xué)碩士,香港理工大學(xué)博士,現(xiàn)為香港理工大學(xué)應(yīng)用物理系博士后研究員。主要研究方向包括有機(jī)薄膜晶體管、生物傳感器和柔性可穿戴電子器件。已發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇,授權(quán)專利10余件。先后參與了國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和香港創(chuàng)新及科技基金等多個(gè)項(xiàng)目,曾獲中國國際"互聯(lián)網(wǎng)+"大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國總決賽金獎(jiǎng),日內(nèi)瓦國際發(fā)明展金獎(jiǎng)等榮譽(yù)。 

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