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【论文发表】BMTM课题组博士后郝源萍在《Materials and Design》发表科研成果
发布时间:2020-06-22

  近日,BMTM课题组博士后郝源萍在主流期刊《Materials and Design》(影响因子:5.77,中科院大类一区)发表题为“Bio-multifunctional alginate/chitosan/fucoidan sponges with enhanced angiogenesis and hair follicle regeneration for promoting full-thickness wound healing”的研究性论文。青岛大学附属医院口腔医学中心和转化医学研究院为该文的第一单位,李培峰教授和周祺惠特聘教授作为该文的共同通讯作者。该项研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、山东省重点研发计划、山东省高等学校“青创科技计划”团队、中国博士后科学基金等项目的资助。


1. 研究背景

  皮肤作为人体免疫的第一道防线,在维持体内稳态以及保护宿主免受多种有毒物质和微生物侵袭方面起着至关重要的作用。大面积全皮层缺损会导致诸如出血、感染、炎症、瘢痕、血管和毛囊再生困难等问题,进而长时间无法自我愈合,严重威胁人们的健康和生活质量。在过去的二十年中,研究人员尝试研发出了各种具有不同化学成分以及不同结构的伤口敷料。然而,研发出满足加速伤口闭合、减少瘢痕形成、刺激血管生成和促进毛囊再生需求的伤口敷料仍然是一个巨大的挑战。

  海洋生物多糖海藻酸钠/壳聚糖(AC)复合材料结合了各自聚合物的特性,通过诱导血栓形成、促进细胞外基质(ECM)的分泌和肉芽组织的形成促进伤口愈合。但是,AC复合海绵仍有一定的局限性,例如难以减少瘢痕形成、难以促进血管和毛囊再生等。从褐藻中提取的硫酸基岩藻多糖(Fucoidan, FD)具有优异的生物相容性和生物活性,研究发现岩藻多糖能够吸附,稳定和激活渗出物中多种肝素结合性细胞因子,例如FGF-1和FGF-2,进而诱导新血管生成。岩藻多糖还能调节细胞分泌较高水平的TGF-β1,对刺激细胞分裂分化,减少瘢痕产生,促进典型肉芽组织形成具有重要作用。除了材料的化学性质,物理结构也发挥着至关重要的作用。特别是海绵材料是一种高度多孔材料,对透气性好,具有良好的渗液吸收能力、防护能力和止血性能,除此之外,它还具有可塑性强,轻便的特点,在伤口修复领域应用广泛。因此,如果能够设计制备出海藻酸钠/壳聚糖/岩藻多糖(ACF)复合海绵材料将有可能会对伤口修复产生非常好的效果。


2. 主要成果

  近日,我们课题组研发出一种含有岩藻多糖、海藻酸钠和壳聚糖的新型伤口修复海绵材料(ACF)。研究人员利用带电大分子之间的络合作用和“冻干-交联-干燥”技术制备出复合海绵型伤口敷料,该海绵材料具有良好的孔隙率、水蒸汽透过率以及抗压抗折性能。与AC海绵相比,含有10%和20%岩藻多糖的ACF海绵具有更好的止血效果。抗菌实验表明该海绵能够对革兰氏阳性和阴性细菌均有杀伤效果,能够有效抑制皮肤伤口中的细菌感染。另外,将ACF海绵应用于大鼠全皮层损伤模型,结果显示与其他试验组相比,含有10%岩藻多糖的ACF海绵(ACF-1)能够显著地促进皮肤再生。组织形态学观察及免疫组化分析表明ACF-1海绵明显地促进上皮和真皮层内胶原的形成,通过上调CD31的表达促进新生血管的形成,通过下调TNF-ɑ表达抑制炎症的发生,从而最终有利于再生毛囊的形成。


3. 研究意义及价值

  该研究充分利用来源丰富且生物相容性好的海洋生物质多糖,采用简单的物理交联手段制备得到一种兼备止血抗菌促进血管和毛囊再生等功能的复合海绵型伤口敷料。我们期待为临床上伤口快速无痕修复提供新的方法和技术手段。


附:GRAPHICAL ABSTRACT


详细内容请看课题组微信推送:https://mp.weixin.qq.com/s/2zK9t06WsQ4yWD5zR2q5oQ



文章题目:

Bio-multifunctional alginate/ chitosan/  fucoidan sponges with enhanced angiogenesis and hair follicle regeneration for promoting full-thickness wound healing

文章作者:

Yuanping Hao

论文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S026412752030397X