成东说念主皮肤伤口愈合的经逾期常伴跟着瘢痕的造成。成纤维细胞在初期促进伤口愈合,但后期会使胶原卵白和细胞外基质过度千里积自拍 偷拍,导致瘢痕造成。造成过多的瘢痕会对患者产生严重的生理和热情影响。成东说念主无法再生的功能性真皮以及一些功能附属物(毛囊、腺体等)一直是东说念主类皮肤伤口愈合的主要阻挠。YES研讨卵白(YAPs)是Hippo信号卑劣的转录共激活因子,其与成纤维细胞感知机械力变化促进瘢痕造成关连密切。此外,皮肤伤口处存在的细菌容易激发感染,不利于伤口愈合。
针对上述问题,暨南大学郭瑞团队皆集浙江大学医学院附属第二病院王新刚团队开发了一种新式药物开释平台。该药物开释平台将维替泊芬(Vp)和铋烯(Bi)与微针(MN)相伙同已矣无瘢痕伤口愈合。光热反应材料Bi赋予微针温度改换特质,从而使其在近红外(NIR)光下具有杀菌作用。Vp阻断伤口机械张力变化激活的YAP信号传导,从而遏制伤口的瘢痕造成。该责任以“Antimicrobial hydrogel microneedle loading verteporfin promotes skin regeneration by blocking mechanotransduction signaling”为题发表在工程时刻与化学化工规模巨擘期刊《Chemical Engineering Journal》(DOI:10.1016/j.cej.2023.144866)上。郭瑞护士员和王新刚主任为该文的通信作家。
图1 护士暗示图
(1)Bi/Vp水凝胶微针贴片具有穿透皮肤才调和光热性能
甲基丙烯酰化丝素卵白(SFMA)和葡聚糖(Dex)制备的Bi/Vp水凝胶微针(Bi/Vp@MN)针尖和基底透明(图2A),挽救剂Bi和Vp均匀散播于针尖(图2B、D)。MN 的针尖呈金字塔形(图2C),单个微针的断裂力(0.58 N)均向上穿透皮肤所需的最小力(0.03 N),具有穿透皮肤的才调。针尖负载Bi的MN在低剂量NIR照耀下可达到显耀的光热抗菌温度(图2E-G),具有淡雅的光热性能。
图2 水凝胶微针的外不雅和性能评价
(2)Bi/Vp水凝胶微针贴片生物相容性淡雅
生物相容性关于与伤口部位径直斗争的微针贴片至关垂死,Bi/Vp@MN与3T3细胞培养的活死荧光染色和细胞增殖检测已矣透露,水凝胶微针无细胞毒性,细胞滋长景况淡雅(图3A-D)。细胞增殖和移动在伤口愈合中起着垂死作用,细胞划痕本质已矣标明,Bi/Vp@MN促进了3T3细胞的增殖和移动(图3E-F)。
图3 水凝胶微针的体皮毛容性和划痕本质评价
(3)Bi/Vp水凝胶微针贴片有显耀抗菌作用,光热刺激与MN协同加强伤口开采遵守
在NIR照耀下,Bi/Vp@MN对引起伤口感染的常见病原体革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色pu萄球菌发扬出显耀的杀灭遵守(>99%),在琼脂平板上险些不雅察不到菌落滋长,具有强大的抗菌作用(图4A-C)。
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图4 水凝胶微针的体外抗菌作用评价
机械张力过大会加重瘢痕造成并影响皮肤伤口愈合,通过缩短机械张力或阻断机械转导不错甩掉瘢痕造成。护士东说念主员使用小鼠皮肤伤口开采模子评估了Bi/Vp@MN对伤口开采作用和体内抗菌活性。已矣透露,Bi水凝胶微针(Bi@MN)和Bi/Vp@MN均可加快伤口愈合(图5A -B)。挽救3天后,对照组和Bi@MN、Bi/Vp@MN组的创面在细菌感染后出现溃疡,而Bi@MN+NIR和Bi/Vp@MN+NIR组的创面未溃烂且有痂皮,日本人体艺术在琼脂平板上险些不雅察不到菌落滋长,具有优异的杀菌遵守(图5C -E)。Bi/Vp@MN + NIR 组的伤口在30天时毛发广泛滋长,90天时达到时常皮肤水平,标明光热刺激和MN协同加强感染创面的开采遵守(图5A)。
图5 水凝胶微针的伤口开采作用和体内抗菌活性评价
(4)Bi/Vp水凝胶微针贴片具有促进无瘢痕伤口愈合、改换伤口血流量和归附皮肤机械强度作用
H&E染色不雅察到Bi/Vp@MN + NIR 组的肉芽组织宽度显耀减小,上皮组织险些填塞造成,30天内纤维化增多,伴有广泛毛囊或皮脂腺样结构,促进无瘢痕伤口愈互助用彰着(图6A)。伤口周围的血流评估已矣透露,Bi/Vp@MN + NIR组指导更多的血流向伤口区域,促进血管生成(图6B-C)。同期Bi/Vp@MN + NIR组伤口的断裂力(5.61±0.26N)与时常皮肤的断裂力(5.66±0.19N)莫得显耀各异,达到了时常皮肤机械强度的91.15±5.11%(图6D)。
图6 水凝胶微针对感染伤口愈合的体内评估
(5)Vp 遏制YAP信号通路促进无瘢痕伤口愈合,增强皮肤伤口开采遵守
对皮肤伤口组织进行免疫组织化学染色,挽救30天后,Bi/Vp@MN + NIR组的YAP、TGF-β1、CD26、α-SMA、Col-I/Fn抒发较对照组缩短(图7A-G),标明Vp通过遏制YAP信号通路起促进无瘢痕伤口愈互助用。
图7 对小鼠皮肤伤口的挽救遵守评价
皮肤伤口瘢痕的一个标志是短少毛囊、腺体等功能附属物,Bi/Vp@MN + NIR组的伤口在30至90天内透露纤维化减少,有很多毛囊或皮脂腺样结构,且抒发CK14/CK19(毛囊/皮脂腺符号物),标明毛囊或皮脂腺功能再生(图 8A)。同期伤口上皮组织中造成了一层接近时常皮肤胶原结构的胶原层,胶原千里积量增多,组织重塑改善(图8B),标明Bi/Vp@MN不错增强皮肤伤口开采,遏制瘢痕造成。
图8 水凝胶微针开释Vp遏制小鼠皮肤伤口瘢痕造成
护士论断:
本护士阐述了由丝素卵白制成的Bi/Vp@MN在皮肤伤口抗菌和无瘢痕开采中的灵验性,同期发现光热刺激和MN不错协同加强感染伤口开采遵守,为MN用于无瘢痕伤口愈合开采提供了责任基础。
原文洞开:
https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.144866自拍 偷拍