丝素蛋白/姜黄素复合膜敷料促进皮肤创面愈合的(4)
图 2|丝素蛋白/姜黄素复合膜的宏观形貌图(标尺:1 cm)Figure 2 |Photos of silk fibroin/curcumin composite film (scale bar: 1 cm)图注:a为丝素蛋白/姜黄素复合膜的正面照,透过丝素蛋白/姜黄素复合膜可清晰看到纸上打印的“SWU”样字符;b为使用镊子将丝素蛋白/姜黄素复合膜弯曲后的侧面照,表明丝素蛋白/姜黄素复合膜有一定力学强度
图 3|丝素蛋白膜与丝素蛋白/姜黄素复合膜的断裂强度、杨氏弹性模量比较Figure 3 |Comparison of fractural strength and Young’s modulus between silk fibroin film and silk fibroin/curcumin composite film图注:aP< 0.05,bP< 0.01
图 4|丝素蛋白膜和丝素蛋白/姜黄素复合膜的透射光谱图Figure 4 |Transmittance spectra of silk fibroin film and silk fibroin/curcumin composite film图注:丝素蛋白膜的透光率为91.9%,丝素蛋白/姜黄素复合膜的透光率为89.3%,并且丝素蛋白/姜黄素复合膜在425 nm左右光区域内有较强的吸收
图 5|各组琼脂平板上金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的菌落数对比Figure 5 |Comparison of the plate count ofStaphylococcus aureusandEscherichia colion agar plates of different groups图注:aP< 0.05,bP< 0.01
图 6|各组代表性涂布平板法抗菌实验涂板结果Figure 6 |Representative results for antibacterial test of silk fibroin/curcumin composite film by the agar dilution plate count method in each group
在创面愈合过程中医用敷料除了需要为伤口提供适宜环境外,还需要保护伤口不被细菌感染。丝素蛋白具有优良的生物相容性、易降解性和加速伤口愈合等特性,被广泛应用在组织修复、药物缓释等生物医药领域。基于丝素蛋白的膜材料具有优良的透光性、良好的透气透湿性,丝素蛋白基膜材料在医用敷料领域有较好的应用潜力。从姜科植物根茎中提取的姜黄素有抗炎、抗菌、促进伤口愈合、抗组织增生等多方面的优良特性,将姜黄素的光敏性与丝素蛋白膜优良的透光性结合可使得丝素蛋白/姜黄素复合膜的抑菌能力显著增强。此外,丝素蛋白/姜黄素复合膜具有阻止细菌穿透的能力(课题组前期研究结果[10]),可作为一种优良的伤口敷料。此次实验分别从力学性能、抑菌性能和促进小鼠皮肤缺损创面愈合3个方面对丝素蛋白/姜黄素复合膜在医用伤口敷料领域的应用潜力进行了探讨。
伤口敷料需要具有与人体皮肤肌肉组织运动特征相吻合的力学性能[26]。断裂强度用于描述材料抵抗外力破坏的能力[27]。此次实验结果显示,丝素蛋白/姜黄素复合膜的断裂强度显著高于丝素蛋白膜,表明贴附于皮肤缺损创面处的丝素蛋白/姜黄素复合膜在运动过程中更不易发生断裂,这可能是由于添加了姜黄素和戊二醛后,戊二醛既可与姜黄素的羟基发生亲核加成反应[28],也可与丝素蛋白的氨基发生席夫碱反应[29],使得丝素蛋白与姜黄素之间发生分子间交联,丝素蛋白/姜黄素复合膜的机械强度因此获得提升。杨氏弹性模量是用于衡量薄膜材料弹性与刚度的重要参数[30],杨氏弹性模量越大代表使薄膜材料发生一定弹性形变所需的应力就越大,即材料刚度越大。研究表明,伤口敷料材料应该柔软而有弹性[31]。此次实验结果显示,丝素蛋白/姜黄素复合膜的杨氏弹性模量显著低于丝素蛋白膜,这表明丝素蛋白/姜黄素复合膜弹性形变能力更强、柔性更好。因此从力学性能方面进行比较,丝素蛋白/姜黄素复合膜比丝素蛋白膜更具有应用于医用伤口敷料的潜力。
此次实验结果还显示,丝素蛋白膜具有优良的透光率,最高可达到91.9%;加入姜黄素之后,丝素蛋白/姜黄素复合膜的透光率有所降低,但仍达到了89.3%;另外,丝素蛋白/姜黄素复合膜在320-530 nm范围内透光率显著降低,这与姜黄素的光谱最大吸收范围一致[32]。以上结果表明丝素蛋白膜具有优良的透光性,负载在丝素蛋白膜中的姜黄素能够接受光照进而产生光敏化效应。
图 7|实验组与对照组术后不同时间点的创面愈合情况(标尺:1 cm)Figure 7 | Wound healing at various time points after treatment in the experimental and control groups (scale bar: 1 cm)图注:a-d为实验组造模后及术后第3,7,14天;e-h为对照组造模后及术后第3,7,14天。随着术后时间的延长,实验组(覆盖丝素蛋白/姜黄素复合膜敷料)与对照组(覆盖无菌纱布)创面逐渐愈合,并且实验组创面愈合速度快于对照组,至术后第14天,实验组创面表面平滑而光亮,表明创面已基本愈合,但创面中心处仍有褐色印记;对照组创面中心仍有内陷,且内陷区域表面伴有少量结痂
图 8|实验组与对照组术后不同时间点的创面愈合率Figure 8 | Wound healing rate at various time points after treatment in the experimental and control groups图注:aP<0.05
文章来源:《材料研究学报》 网址: http://www.clyjxbzz.cn/qikandaodu/2021/0213/588.html
上一篇:“原料”概念及其句法结构特征
下一篇:酶响应性纳米粒子治疗肿瘤:纳米粒子积累和药