可塑形的透明质酸皮肤修复水凝胶

可塑形的透明质酸皮肤修复水凝胶

2018-01-01 15:26 来源:高分子科学前沿

原标题：可塑形的透明质酸皮肤修复水凝胶

由于火灾，划伤，刺伤等原因造成的皮肤创伤是临床上常见疾病之一，小面积创伤机体通常都可以自我愈合。然而，大面积和全皮层的皮肤创伤通常需要生物材料的帮助才能实现完全愈合。水凝胶材料由于其高含水量以及和细胞外基质相类似的微观结构被广泛应用在皮肤修复领域。透明质酸（Hyaluronic acid，HA）是广泛存在于皮肤组织，结缔组织，神经组织中的一种糖胺聚糖，具有优异的生物相容性和生物降解性能。在人体内，透明质酸参与包括炎症反应，肉芽组织形成以及上皮再生在内的多个创伤修复过程。

近日，瑞典乌普萨拉大学博士生施李杨和Dmitri Ossipov教授联合中科院遗传发育所戴建武团队开发出一种基于透明质酸的新型皮肤修复水凝胶材料。研究人员首先利用EDC coupling和具有化学选择性的“click”反应对HA进行双磷酸（Bisphosphonate，BP）化修饰得到HA-BP。然后，将具有广谱抗菌效果的AgNO3溶液和HA-BP 溶液混合后即可得到上述透明质酸基水凝胶（HA-BP·Ag+）。该水凝胶的成胶机理是Ag+ 离子和BP基团形成的动态配位化学键，正是由于动态的交联网络结构使得HA-BP·Ag+水凝胶表现出可随意塑形的特性以及在30秒内自愈合的性能。抗菌实验表明该水凝胶能够对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌均有杀伤效果，能够有效避免皮肤创伤中的细菌感染。此外，将HA-BP·Ag+ 水凝胶应用于大鼠全皮层损伤模型，结果显示该水凝胶材料能够显著性地（P < 0.05）促进皮肤再生。组织形态学观察分析HA-BP·Ag+水凝胶还能在微观上增加新生表皮层厚度以及促进血管再生。

▲ 图1：（a）HA-BP·Ag+水凝胶的制备示意图自愈合；（b）HA-BP·Ag+水凝胶可随意塑

▲ 图2：HA-BP·Ag+水凝胶促进大鼠全皮层创伤修复

该论文的第一作者是乌普萨拉大学的施李杨和中科院赵燕南博士，通讯作者是DmitriOssipov教授和戴建武研究员。

参考文献

LiyangShi, Yannan Zhao, Qifan Xie, Caixia Fan, Jns Hilborn, Jianwu Dai, Dmitri. A. Ossipov. Moldable Hyaluronan Hydrogel Enabled byDynamic Metal–Bisphosphonate Coordination Chemistry for Wound Healing，Adv. Healthcare Mater. 2017, 1700973.DOI: 10.1002/adhm.201700973

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