MgO/PDA/PLA电纺纤维膜的制备及其促伤口愈合应用研究

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如何促进皮肤慢性感染伤口的愈合是临床创伤修复领域的重要问题之一,而临床上较常使用的棉纱布等医用敷料在功能方面有着明显的不足。静电纺丝技术是制备纳米级尺寸的无纺布纤维的重要方法,利用这种方法制备的聚乳酸(PLA)等无纺布纤维具有高度安全性和实用性,因操作较为简单、成本效益高,且纤维支架具有类似细胞外基质(ECM)的结构等优势而成为医用敷料的理想选择。然而在临床应用前,基于聚乳酸(PLA)医用敷料的可控降解功能仍需完善,而且其抗菌功能更是有待提升,因此,本实验选用静电纺丝技术制备出纳米氧化镁MgO/PDA/PLA复合纳米纤维膜,利用Mg离子释放抗菌,并通过聚多巴胺(PDA)的光热作用实现Mg离子的可控释放和PLA的可控降解,实现慢性感染皮肤创面修复。具体研究内容及结果如下:(1)采用静电纺丝法,成功制备了MgO/PDA/PLA复合纳米纤维膜。将MgO负载于PLA纳米纤维膜中,并进行了PDA浸渍,通过评估发现,在适当浓度MgO和PDA的协同作用下,所制备的纳米纤维膜具有良好的力学性能、亲水性、Mg离子持续释放能力以及优异的光热转换率,通过体外生物学研究证明了电纺纤维膜具有良好的生物相容性和优异的抗菌性;(2)基于PDA的光热作用的镁离子可控释放和金属离子治疗(MIT)/光热治疗(PTT)协同抗菌应用。通过在静电纺丝纤维中负载PDA引入光热转换性能,在近红外光辐照下,PDA可以发生光热转换,温度会迅速升高,利用温度提升作用不但可以实现PLA的可控降解和Mg离子的可控释放,而且还能够获得光热治疗和Mg离子抗菌的协同作用,可在短时间内高效杀菌,无光照情况下,可长时间抑菌。通过CCK-8实验、划痕实验以及人成纤维细胞(HSF)与各组纳米纤维膜共培养等实验等评估细胞的增殖和迁移情况;利用接触法评估纳米纤维膜对金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抑菌能力,结果表明该纳米纤维膜具有促进细胞的增殖和迁移的作用,表现了良好的细胞相容性和优异的抗菌性能。作为一种新型的将MIT与PTT联合应用的抗菌敷料,MgO/PDA/PLA纳米纤维膜在伤口愈合和组织工程领域显示出了非常重要的应用价值。
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