內源性電場(EFs)可調節(jié)創(chuàng)面愈合過程中皮膚細胞的行為。然而，目前大多數(shù)敷料主要是被動修復缺損組織，缺乏主動響應生理電信號的能力。本文利用同軸靜電紡絲技術，結合聚己內酯(PCL)的良好力學性能、明膠的生物活性和Ti3C2Tx MXene的電活性，制備了一系列納米纖維膜(NFMs)，作為皮膚創(chuàng)面愈合的電活性和抗菌敷料。所獲得的NFMs具有良好的機械性能和親水性、優(yōu)良的電活性、抗菌活性和生物相容性。其中，Ti3C2Tx MXene/PCL/明膠-6 (MPG-6, 6 wt.%的Ti3C2Tx MXene鞘內紡絲液)表現(xiàn)出最優(yōu)的電導率和抗菌活性。令人興奮的是，該支架顯著促進了電刺激(ES)下NIH 3T3細胞的黏附、增殖和遷移。全層創(chuàng)面缺損模型的體內評估顯示，MPG-6薄膜顯著加速創(chuàng)面閉合，增加肉芽組織形成，增加膠原沉積，促進創(chuàng)面血管化。綜上所述，該多功能支架具有促進生理電信號傳遞從而改善創(chuàng)面再生治療效果的能力，有望成為理想的創(chuàng)面敷料。
圖1. 電活性抗菌Ti
3C
2T
x MXene/PCL/明膠共軸納米纖維膜的制備、特性及應用示意圖。
圖2. 同軸MPG NFMs的制備與表征。
圖3. MPG NFMs的機械性能、親水性和電導率。
圖4. 體外培養(yǎng)條件優(yōu)化及MPG NFMs對NIH 3T3細胞體外培養(yǎng)活性的影響。
圖5. 外源ES作用下MPG NFMs的細胞形態(tài)。
圖6. MPG NFMs的細胞遷移、抗菌性能和血液相容性分析。
圖7. MPG NFMs的體內創(chuàng)面愈合效果。
圖8. (a)不同處理組第3、7、14天創(chuàng)面he染色圖像。(b)代表性的he染色圖像和(c)不同組在第14天創(chuàng)面愈合長度的定量分析。(d) H&E染色觀察各組新生毛囊數(shù)量。
圖9. (a) 14 d時不同處理組不同放大倍數(shù)的創(chuàng)面Masson染色圖像。(b)第11天各組CD31免疫熒光染色結果。(c)膠原染色強度分析。(d)不同治療組中CD31相對面積覆蓋率的量化。對照組創(chuàng)面熒光信號強度。
相關科研成果由西北工業(yè)大學生命科學學院Wen Zhao等人于2023年發(fā)表在Nano Research（https://doi.org/10.1007/s12274-023-5527-z）上。原文：Electroactive and antibacterial wound dressings based on Ti
3C
2T
x MXene/poly(ε-caprolactone)/gelatin coaxial electrospun nanofibrous membranes。
轉自《石墨烯研究》公眾號
