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2024-04-15 23:16

纳米纤维包覆的棉质绷带可以抵抗感染,加速愈合

Nanofiber bandages fight infection, speed healing

康奈尔大学的一个跨学科研究小组发现了一种创新的方法,利用植物化合物lawsone的抗氧化和抗菌特性,制造纳米纤维涂层的棉质绷带,这种绷带可以抵抗感染,帮助伤口更快愈合。

他们的研究结果发表在《国际药剂学杂志》上,考虑到耐多药细菌的日益流行,这一发现尤为重要。

棉纱布是最常见的伤口敷料之一;它便宜、容易获得、舒适且具有生物相容性。然而,它不能促进愈合或对抗感染。

该研究的主要作者Mohsen Alishahi说:“单靠棉花不能解决这些问题——它需要生物功能。”Mohsen Alishahi是一名纤维科学博士生,在人类生态学院以人为本设计系(HCD)的纳米纤维和纳米纺织品实验室工作。

HCD副教授、实验室主任Tamer Uyar说,该实验室的主要研究兴趣之一是从可持续材料中开发功能性纤维,并探索它们在医用纺织品和药物输送系统中的潜在应用。

在这项研究中,Alishahi、Uyar和博士生Mahmoud Aboelkheir使用了lawsone,一种在指甲花叶子中发现的具有抗氧化、抗炎和抗菌特性的红橙色化合物,来提高棉花的性能。

Nanofiber bandages fight infection, speed healing

劳松已经被证明可以帮助伤口更快愈合,但它很难溶解在溶液中,而且不容易被身体吸收。为了克服这些限制,研究小组使用环糊精(一种由淀粉产生的天然低聚糖家族)来制造一种包合化合物,将环糊精中的lawsone分子结合在一起。

然后,他们使用静电纺丝设备从lawson -环糊精溶液中生产出均匀的纳米纤维涂层,并将其捕获在无纺布棉垫上。他们发现,与纯lawsone相比,实验敷料具有明显更高的抗氧化活性,有望更快地愈合伤口,这要归功于环糊精包裹物增加了lawsone的溶解度,以及纳米纤维系统的高表面体积比。

nanofitex团队随后与兽医学院的人口医学和诊断科学教授Craig Altier和高级研究员Rimi Chowdhury合作,测试了这种绷带的生物学特性。实验敷料对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均有良好的抑菌性能,并能有效根除试验中大肠杆菌和葡萄球菌。

“长期过度使用高浓度合成抗生素导致了多重耐药微生物致命流行病的上升,”乌亚尔说。“因此,使用天然有效的抗菌剂,如lawsone,可以作为合成抗菌剂的替代品。”

Alishahi说:“伤口敷料应该为促进愈合和预防感染提供一个合适的环境。”“这种敷料采用纯天然材料,如棉花、环糊精和lawsone,具有全面的抗氧化和抗菌活性,可以促进两者的发展。”

阿里沙希说,这种敷料对糖尿病性溃疡和烧伤等极易感染的慢性伤口特别有帮助。抗氧化和抗炎的特性也将有利于更多的常规伤口减少疤痕的形成。

“我很熟悉患者因缺乏合适的敷料而面临的并发症,”曾在烧伤和伤口愈合研究中心工作的Alishahi说。“我的最终目标是开发一种可以克服这些困难的敷料。这项工作为创造对环境有益、对治疗有益的医用纺织品打开了大门。”