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纳米纤维涂层棉质绷带对抗感染并加速愈合

本站发布时间:2024-02-18 17:14:47

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,可以利用植物化合物lawsone的抗氧化和抗菌特性,制成纳米纤维涂层的棉质绷带,对抗感染,帮助伤口更快愈合

他们的研究结果发表在《国际药物杂志》上,鉴于耐多药细菌的流行率不断上升,这一发现尤其重要。

棉纱布是最常见的伤口敷料之一;它价格低廉,易于获得,舒适且具有生物相容性。然而,它不能促进愈合或对抗感染

“棉花本身无法解决这些并发症,它需要生物功能化,”主要作者Mohsen Alishahi说,他是纤维科学的博士生,在人类生态学院以人为本设计系的纳米纤维和纳米纺织品实验室工作

HCD副教授兼实验室主任Tamer Uyar表示,其主要研究兴趣之一是用可持续材料开发功能纤维,并探索其在医用纺织品和药物输送系统中的潜在应用

在这项工作中,Alishahi、Uyar和博士生Mahmoud Aboelkheir使用了lawsone,这是一种在指甲花叶子中发现的红橙色化合物,具有抗氧化、抗炎和抗菌特性,以提高棉花的性能

劳松已被证明可以帮助伤口更快愈合,但它很难溶解在溶液中,也不容易被身体吸收。为了克服这些限制,该团队使用环糊精(一种由淀粉产生的天然低聚糖家族)来制造包合物,将劳松分子结合在环糊精中。

然后,他们使用静电纺丝设备从劳松-环糊精溶液中制备均匀的纳米纤维涂层,并将其捕获在非织造棉垫上。他们发现,与纯劳松相比,实验敷料具有显著更高的抗氧化活性,有望加快伤口愈合,这要归功于环糊精包合物增加了劳松的溶解度,以及纳米纤维系统的高表面积比

NanoFibTex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,测试了敷料的生物特性。实验敷料对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌具有良好的抗菌性能,在试验中有效根除了大肠杆菌和葡萄球菌

Uyar说:“高浓度合成抗生素的长期过度使用导致了耐多药微生物致命流行病的增加。”。Alishahi说:“因此,使用天然强效抗菌剂,如劳松,可以作为合成抗菌剂的替代品。”

“伤口敷料应该提供一个合适的环境,促进愈合和预防感染。”。“这种敷料使用棉花、环糊精和劳松等完全天然的材料,具有全面的抗氧化和抗菌活性,因此可以促进两者的发展。”

Alishahi说,这种敷料对糖尿病溃疡和烧伤等极易感染的慢性伤口特别有帮助。抗氧化和抗炎特性还可以减少疤痕的形成,从而有利于更常规的伤口

“我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为他们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。”

More information: Mohsen Alishahi et al, Functionalization of cotton nonwoven with cyclodextrin/lawsone inclusion complex nanofibrous coating for antibacterial wound dressing, International Journal of Pharmaceutics (2024). DOI: 10.1016/j.ijpharm.2024.123815

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