皮肤是一个人内在和外在世界之间的主要屏障。严重的皮肤伤口长时间暴露在空气中会导致各种健康后果，包括休克，全身感染，甚至死亡。此外，未得到适当治疗的急性伤口可发展成慢性伤口，这延长了疾病的持续时间并增加了治疗难度。因此，迫切需要开发与皮肤相关细胞相容并促进细胞迁移、生长和增殖的皮肤特异性水凝胶。衍生自天然或合成材料的水凝胶可被设计发挥多种功能来促进伤口愈合。
衍生自天然或合成材料的水凝胶可被设计发挥多种功能来促进伤口愈合。苏州瑞华骨科医院院长侯瑞兴教授团队研究了一款3D生物打印水凝胶贴片，可以用于加速急性伤口愈合，其由通过紫外光（UV）双交联的甲基丙烯酰改性的明胶（GelMA）和丝素蛋白（SilMA）制成。具有添加的丝素蛋白的GelMA（GelSilMA）显示出改善的生物降解性和机械性能。此外，SilMA水凝胶可以在伤口区域持续保持湿润的愈合环境，并具有足够的降解能力。在体内，GelSilMA（G-S）水凝胶可以通过改善表皮组织再生和内源性胶原蛋白生成的微环境来帮助加速伤口闭合。总之，G-S水凝胶贴片可以以相对简单和廉价的方式有效地加速急性伤口愈合。
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图1 制备双交联G-S水凝胶贴剂和双交联GelSilMA水凝胶贴剂促进急性伤口愈合的机制示意图
图2 G-S水凝胶的理化性质
图3 四种不同比例的明胶和丝素蛋白的G-S水凝胶的理化性质
图4 GelMA、SilMA和G-S水凝胶的细胞相容性
图5 GelMA、SilMA和G-S水凝胶在小鼠体内的结果
图6 小鼠体内组织学染色结果
图7 组织学染色结果
结论
医疗器械制造展Medtec China 2024了解到本研究已经开发了一种混合凝胶GelSilMA，它结合了光交联的丝素蛋白和活性甲基丙烯酸酯基团改性的明胶预聚物。采用紫外光一步交联法使G-S水凝胶凝胶化，使GelMA和SilMA同时发生双重交联作用。G-S水凝胶具有更高的多孔性、可生物降解性和可调节的机械性能。G-S水凝胶内在的双重调节效应可以以生物治疗的方式指导皮肤伤口愈合。我们发现G-S水凝胶在体外可以有效地增加成纤维细胞的迁移、增殖和粘附。动物实验证实了G-S水凝胶促进皮肤伤口愈合的有效性。G-S水凝胶比单一的GelMA或SilMA网络具有更好的生物学和机械性能。综上所述，G-S水凝胶呈现出管理急性皮肤伤口的治疗潜力。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2023.100550
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