抗菌水凝膠廣泛應(yīng)用在藥物載體、組織支架和傷口敷料等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,是生物醫(yī)用材料的研究熱點(diǎn)。臭氧(O3)具有廣譜抗菌活性、抗炎、免疫調(diào)節(jié)、抗缺氧、無(wú)殘留等優(yōu)勢(shì),被用于緩解術(shù)后疼痛、控制斑塊和生物膜、加速傷口愈合以及使植入物表面功能化。然而臭氧半衰期短、難以儲(chǔ)存,限制了它在抗菌水凝膠中的直接應(yīng)用。
圖1. 臭氧油乳液水凝膠制備過(guò)程的示意圖
圖2. 臭氧凝膠粘附性能:a-b)在人體皮膚上的附著照片及承重照片,c)對(duì)各種基材的粘附示意圖,d)臭氧凝膠-豬皮膚標(biāo)準(zhǔn)搭接剪切樣條示意圖,e)臭氧凝膠的搭接剪切應(yīng)力曲線,f)原始水凝膠和臭氧凝膠的平均搭接剪切強(qiáng)度,g)臭氧凝膠-10%的自愈合性能
臭氧釋放能力是評(píng)估臭氧凝膠性能的一個(gè)重要指標(biāo)(圖3a)。定期收集臭氧凝膠樣品并進(jìn)行滴定,初始臭氧凝膠-10%樣品中ROS濃度為57.2±6.1 mmol/kg(相當(dāng)于2745 μg O3/mL)。25℃,24 h內(nèi)累計(jì)臭氧釋放量達(dá)到27.1%;36℃,24 h內(nèi)由于溶劑擴(kuò)散和交換增強(qiáng),釋放速率顯著加快達(dá)到36.9%。不同pH值對(duì)臭氧釋放也有影響,在堿性條件下,臭氧釋放速度略快(圖3b)。臭氧凝膠傷口敷料在豬皮膚上進(jìn)行測(cè)試,25℃釋放9.2%的ROS,36℃釋放16.1%(圖3c),0-36 h釋放速率在18.6-77.4 μg O3/mL·h之間,證實(shí)在生物環(huán)境中,臭氧和ROS釋放可持續(xù)長(zhǎng)達(dá)36 h,足以促進(jìn)傷口愈合。
圖4. 臭氧凝膠抗菌特性:a)負(fù)載不同含量臭氧凝膠對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌懸浮液影響的瓊脂平板圖,b)臭氧凝膠對(duì)大腸桿菌的相對(duì)抗菌率,c)臭氧凝膠對(duì)金黃色葡萄球菌的相對(duì)抗菌率
圖5. 臭氧凝膠對(duì)傷口的愈合性能:a)用凝膠覆蓋小鼠背部全層創(chuàng)面的傷口修復(fù)過(guò)程,b)第0、3、6和9天用PBS(對(duì)照)、臭氧凝膠-0%、臭氧凝膠-10%和3M TegademTM 覆蓋的傷口愈合示意圖,c)第0、3、6和9天的傷口面積示意圖,d)使用ImageJ軟件計(jì)算的每組平均傷口的面積示意圖
圖6. 免疫組織化學(xué)染色:a)TNF-α免疫組織染色示意圖,b)TNF-α相對(duì)表達(dá)情況,c)CD68免疫組織染色示意圖,d)CD68相對(duì)表達(dá)情況
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2024.10.053
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