应用研究丨表面抗污SIS基生物补片促进糖尿病难愈创面愈合研究获《Applied Surface Science》收录

作者：本站编辑    发布日期：2024-04-22

由于全球糖尿病患者日益增加以及缺乏有效的突破性治疗手段，开发新型糖尿病慢性炎症伤口损伤治疗方案已成为目前重要的研究性课题。由于糖尿病患者伤口暴露在外界环境存在细菌感染的可能，目前的伤口敷料本身不具有抗菌、抗污功能或功能较弱，因此，需要研制一种生物相容性好，并且具有抗污功能材料以用于糖尿病型慢性伤口的再生。

在本研究中，研究人员以博辉瑞进SIS材料为载体，设计了一种具有表面抗污功能的SIS基生物补片，SIS生物补片经过甲基丙烯酸酐和MPC化学改性，可有效抑制细菌粘附，同时SIS补片本身可促进血管化及促进抗炎的表达，材料应用于糖尿病创面治疗时，具有优异的修复效果。

图为：文章首页

相关研究成果，已获中科院一区TOP期刊《Applied Surface Science》收录，影响因子6.7，文章标题《Decorated small intestinal submucosa (SIS) based bio-patch with anti-fouling and vascularized capacity to accelerate chronic wound regeneration in diabetes》。

图为：材料的防污性能测试，结果表明SIS-MPC膜具有超强抗污能力

图为：材料的细胞相容性测试，选择小鼠成纤维细胞L929共培养的方式，将L929接种到不同材料上，考查材料对细胞的相容性。活死细胞荧光染色结果显示，L929细胞在SIS基材料上生长状态良好，没有明显死细胞产生，L929细胞在SIS基材料上铺展状态良好，可见明显的丝状伪足，说明材料利于细胞的增殖和黏附（图b）。此外，在CCK-8细胞活性定量实验中，SIS、SIS-MA和SIS-MPC之间无显著性差异，均大于90%的细胞存活率（图c），说明材料具有良好的细胞相容性。在H&E染色中，也可见细胞在材料上贴附良好（图d）

体外实验表明，经MPC改性的SIS生物补片对革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性细菌均具有优异的抗污水平，有助于保护伤口免受外源性微生物（如细菌、病毒）入侵。L929细胞在SIS基材料上铺展状态良好，材料利于细胞的增殖和黏附，具有优异的生物相容性。

图为：各种材料对糖尿病大鼠全层伤口愈合的评价，以上结果说明，对于难愈合的伤口损伤，SIS-MPC仍具有优异的促进组织修复的作用

图为：伤口愈合机制研究，SIS基补片可显著促进血管生成相关蛋白CD31、抗炎标志物CD163的表达，抑制炎症因子TNF-α的分泌

图为：SIS-MPC和Tegaderm对糖尿病大鼠慢性创伤修复作用的基因组学分析

SIS-MPC主要激活TGF-β、MAPK、细胞周期等信号通路

      总结：在本研究中，研究人员以博辉瑞进SIS材料为载体，制备了一种具有抗污和促进血管化的SIS基生物补片。通过引入两性离子型分子MPC，赋予SIS补片优异的抗污和抗细菌黏附的能力，在糖尿病慢性伤口模型中，SIS-MPC通过快速募集血小板、促进纤维蛋白沉积，发挥止血功效，释放内源性生物活性因子抑制体内炎症和加速血管化，促进伤口的修复与再生。值得注意的是，该项研究，首次证实了SIS材料通过TGF-β和MAPK信号通路促进伤口愈合，具有前瞻性和开创性，为SIS材料促进组织再生再添新证！