http://www.texnet.com.cn/ 2022-09-14 15:43:28 來源:紡織導(dǎo)報(bào)
手術(shù)部位感染的發(fā)生率高達(dá)12.5%,其會(huì)導(dǎo)致傷口恢復(fù)遲緩、手術(shù)失敗,甚至危及生命。而手術(shù)植入材料已被確定為手術(shù)部位感染的主要原因之一。因此,開發(fā)抗菌手術(shù)縫合線迫在眉睫。但是縫合過程所需的高溫、抗菌劑不能很好地附著在縫合線表面等問題限制了其發(fā)展。
基于此,武漢大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種簡單的方法,利用單寧酸(TA)使縫合線進(jìn)行階段性抗菌控制。首先是自聚合聚單寧酸(PTA)和TA在水溶液中的可逆轉(zhuǎn)化,較高的pH值更容易引發(fā)TA的電子損失,從而促進(jìn)TA在堿性條件下形成醌結(jié)構(gòu)和氧化交聯(lián)。在低pH條件下,大部分羥基被質(zhì)子化,導(dǎo)致PTA交聯(lián)失穩(wěn)。
PTA對材料表面具有強(qiáng)附著力,而TA能夠輕易附著在PTA上通過氫鍵和π-π結(jié)合形成聚合物-單體復(fù)合物,從而形成了一種由PTA和TA組成的復(fù)合涂層MPTA。這種涂層制備過程溫和,不使用任何有機(jī)溶劑,同時(shí)保留了基質(zhì)材料的原始性質(zhì),不僅可用于縫合線,而且可用于其他植入器械。
在最初階段,MPTA植入體內(nèi),切口部位更容易感染。由于無菌性或細(xì)菌性炎癥,局部組織的血管收縮會(huì)限制營養(yǎng)和氧氣的血液供應(yīng),從而導(dǎo)致糖酵解,進(jìn)而使得周圍的pH值降低。后期隨著切口愈合和局部血管擴(kuò)張,傷口部位開始由有氧代謝取代糖酵解,pH逐漸由酸性升高到正常值。在第二階段,PTA的降解率完全取決于切口部位的pH值,即這一階段的TA釋放是根據(jù)切口愈合程度量身定制的,從而實(shí)現(xiàn)生物可調(diào)的持續(xù)抗菌預(yù)防。因此,單獨(dú)使用MPTA涂層可以分別滿足主要?jiǎng)?chuàng)面愈合階段兩個(gè)復(fù)雜而不同的抗菌需求。
通過抑菌實(shí)驗(yàn),研究者發(fā)現(xiàn)MPTA涂層對E.coli mBL21有顯著的抗菌活性。從SEM圖像可以看出,孵育12 h后,E.coli mBL21細(xì)菌散布在對照組表面,而經(jīng)過MPTA處理的膜上幾乎找不到形態(tài)完整的細(xì)菌。同樣的,對照組中有大量具有活性的細(xì)菌(綠色熒光),而MPTA組找不到綠色熒光,進(jìn)一步證明了MPTA在體外具備較好的抗菌性能。
研究者研究了MPTA涂層縫合線在體內(nèi)的應(yīng)用效果。從傷口消腫和切口閉合的角度進(jìn)行評價(jià)發(fā)現(xiàn),具有MPTA涂層的縫合線組預(yù)后效果最好,并且可以在很大程度上下調(diào)廣泛的促炎介質(zhì),最終抑制炎癥免疫反應(yīng)。通過采用蘇木精-伊紅染色觀察創(chuàng)面邊緣真皮組織重建情況,結(jié)果表明,使用涂覆有MPTA的縫合線的小鼠的傷口愈合情況最好,表皮完整性和連續(xù)性最高。以上結(jié)果說明,MPTA涂層不僅能抑制炎癥,還能刺激血管再生,促進(jìn)創(chuàng)面膠原蛋白沉積。
最后,進(jìn)一步評估了MPTA縫合線對急性細(xì)菌感染的體內(nèi)傷口的抗菌效果。未治療組感染部位開始擴(kuò)散,血液循環(huán)不良、缺血、化膿,組織損傷明顯。而MPTA涂層縫合線可有效減少損傷部位組織壞死,高效促進(jìn)組織再生,加快傷口面積的縮小。
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