記者從中科院合肥研究院獲悉,該院強磁場中心王俊峰研究員和福州大學(xué)張騰教授合作,依托穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置,制備出納米級硼酸鹽生物活性玻璃,不僅大大降低了硼酸鹽生物玻璃的生物毒性,提高了玻璃的生物兼容性,并且顯著促進(jìn)了硼酸鹽生物玻璃對皮膚修復(fù)的效果,有望成為下一代皮膚傷口修復(fù)敷料。相關(guān)成果日前發(fā)表在《化學(xué)工程雜志》國際期刊上。
皮膚損傷不僅影響人體的生理功能甚至危及生命安全,目前皮膚組織修復(fù)領(lǐng)域成為生物醫(yī)學(xué)研究的熱點。硼酸鹽生物玻璃是以硼元素為玻璃網(wǎng)絡(luò)基體,能夠?qū)崿F(xiàn)特定生理功能的玻璃,具有良好的可摻雜性和可降解性,在皮膚組織修復(fù)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。硼酸鹽生物玻璃發(fā)揮生理功能的機制是組分中的硼、鈣等元素,經(jīng)過新陳代謝會被釋放到體液中,這些元素可刺激血管生成進(jìn)而促進(jìn)傷口愈合。
然而,硼酸鹽生物玻璃會釋放大量的堿性離子,這些離子的爆發(fā)性釋放會改變玻璃材料周圍組織的酸堿環(huán)境,從而抑制細(xì)胞增殖。另外,微米級硼酸鹽生物玻璃在傷口處與組織接觸的有效比表面積小,且玻璃表面離子不利于膠原蛋白的沉積,從而愈合后的傷口處容易形成疤痕。因此制備一種無生物毒性且生物性能優(yōu)良的納米級硼酸鹽生物玻璃是亟待解決的問題。
本研究中,科研人員創(chuàng)新性地采用流動相對熔融法制備微米級硼酸鹽生物玻璃進(jìn)行體外預(yù)處理,最終得到納米級,表面覆蓋非晶態(tài)層的硼酸鹽生物玻璃。在處理過程中,流動相中的離子會在玻璃的表面沉積,有效抑制剩余玻璃中硼、鈣元素的快速釋放,從而降低了玻璃本身對細(xì)胞的生物毒性。
體外降解實驗、細(xì)胞實驗以及動物實驗結(jié)果表明,納米級硼酸鹽生物玻璃緩釋的硼鈣等元素,不僅有效加速傷口處細(xì)胞的遷移,而且上調(diào)了傷口處的血管相關(guān)生長因子的表達(dá)。不僅降低了玻璃的快速釋放,還可以促進(jìn)傷口處膠原蛋白的沉積,進(jìn)而更加快速促進(jìn)傷口的愈合。
關(guān)鍵詞: 新發(fā)現(xiàn) 玻璃 皮膚傷口 修復(fù)敷料
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