原位交联型透明质酸复合水凝胶的制备及对皮肤创伤修复的研究

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目的:(1)对透明质酸(hyaluronic acid,HA)进行改性,制备酰肼基功能化HA。随后,采用酰肼基功能化HA原位还原四氯金酸(HAu Cl4)形成Au NPs,制备成具有可注射性、3D打印性以及光热效应的原位交联型HA复合水凝胶。(2)探究和评估HA复合水凝胶的功能性。方法:(1)通过酰肼单体和HA的酯化反应,制备成三种不同类型的酰肼基功能化HA。随后,将这三种不同类型的酰肼基功能化HA分别和HAu Cl4混合,制备成不同类型的原位交联型的HA复合水凝胶。采用核磁氢谱与红外光谱对制备的产物进行结构分析,通过TNBS紫外-可见光谱法对酰肼基功能化HA进行取代率检测。分别使用扫描电镜、重量法和力学测试机对制备的水凝胶进行微观形貌、溶胀率和弹性模量的表征。(2)分别采用注射的方式、3D打印技术以及近红外光激发下的实时温度检测的方式探究HA复合水凝胶的可注射性、3D打印性和光热性能。(3)采用CCK8法检测HA复合水凝胶的细胞毒性;通过小鼠皮肤创伤模型和HE染色探究HA复合水凝胶结合光热疗法对皮肤创伤的修复效果与促伤口修复特性。结果:(1)成功制备三种不同类型的酰肼基功能化HA(即HA-C、HA-A和HA-D),平均取代率达9.5%。HA-C、HA-A和HA-D分别与HAu Cl4以溶液的形式混合后,形成了原位交联型的水凝胶;其中,在HA-C/Au水凝胶和HA-A/Au水凝胶中,HAu Cl4被原位还原形成Au NPs,而HA-D和HAu Cl4混合发生了凝胶化但没有显示Au NPs的形成;未改性的HA和HAu Cl4混合后没有凝胶化,也没有显示Au NPs的形成。三种HA复合水凝胶都具有互穿的网络结构,可调的溶胀性能和一定的弹性模量。(2)三种HA复合水凝胶都具有可注射性和3D打印性。原位形成Au NPs的HA复合水凝胶具有高效的光热转换效率。(3)CCK8法检测结果显示三种HA复合水凝胶具有良好的生物相容性。动物实验显示,HA复合水凝胶结合光热疗法能显著促进皮肤创伤的修复以及降低皮肤创伤组织的炎症反应。结论:(1)以温和的方式成功制备具有可注射性、3D打印性和高效光热效应的原位交联型的HA复合水凝胶。(2)HA复合水凝胶作为伤口敷料结合光热疗法能明显降低皮肤创伤组织的炎症反应并促进皮肤伤口的修复。
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