科研动态

北京化工大学和中国人民解放军总医院第四医学中心在《Advanced Functional Materials》联合发表研究论文

发文时间:2020-12-02

20201130日,北京化工大学材料科学与工程学院徐福建教授(通讯作者)研究团队与中国人民解放军总医院第四医学中心郝岱峰教授(通讯作者)研究团队合作在《Advanced Functional Materials》上发表了题为“Engineering Platelet‐Rich Plasma Based Dual‐Network Hydrogel as a Bioactive Wound Dressing with Potential Clinical Translational Value”的文章。面对临床常用富血小板血浆凝胶(PRP)力学性能不足,生物活性物质爆释等缺点,研究团队提出了通过简单的“一步法”激活过程构建基于PRP的双网络水凝胶(DN gel)。该DN gel制备简单,性能优异,能够满足临床对PRP随制随用、随型填充和长效缓释的临床需求。

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伤口迁延不愈严重影响人民健康、增加社会医疗负担,也是国际上研究的热点。PRP由于富含生长因子,已作为一种再生医学制剂,在临床伤口治疗中得到初步应用。然而,其较差的机械性能和随之而来生长因子的爆发释放限制了其疗效和应用。在此,从临床安全考虑和易于转化的角度出发,研究团队选择FDA批准的海藻酸钠和临床使用的PRP作为凝胶骨架,通过凝血酶/氯化钙简单的一步法激活,构建了一种海藻酸钠-PRP双网络水凝胶(DN gel)。其中,PRP中的纤维蛋白原在凝血酶和钙离子激活下形成第一重网络,海藻酸钠和钙离子螯合作用形成第二重网络。所制备的DN gel具有良好的可注射及随型填充特性。从临床应用的角度来看,该性质在伤口处理中是非常有益的,因为这样的水凝胶可以均匀填充伤口处不规则的缺陷,实现对伤口的完整覆盖。同时由于改进的双交联网络,DN gel中的活性因子表现出延长的释放行为。这些结果表明,DN gel有效的改善了临床使用PRP的缺点,具有良好的临床转化潜力。

 

研究团队选用大鼠全层缺损的伤口研究了DN gel的愈合能力。经过14天的治疗,用DN gel处理的伤口显示出最高的愈合速度和愈合质量,具体表现在快速的再上皮化、与正常组织相似的真皮组织及皮肤附件、创面生长因子水平的上调以及血管生成阶段的早期过渡。为了进一步研究DN gel临床转化的潜力,研究团队选用猪进行了概念性研究。DN gel处理的伤口表现出更快的再上皮化过程,更成熟的肉芽组织,并且具有更高的血流灌注,进一步证明了DN gel在大型动物伤口愈合治疗的优异效果。研究结果表明:这种基于“一步法”策略构建的凝胶敷料具有易操作、低成本和高疗效的优越性,为未来的临床转化提供了有利条件,在新的伤口治疗方法的临床开发中具有潜在的意义。

本文的第一作者为北京化工大学材料与科学学院博士在读研究生张想,通讯作者为北京化工大学材料学院徐福建教授、李杨副教授以及中国人民解放军总医院第四医学中心的郝岱峰教授,北京化工大学为第一完成单位,中国人民解放军总医院第四医学中心为合作单位。

全文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202009258