DOI:10.1016/j.eurpolymj.2020.109844
由天然聚合物制成的伤口敷料是生物材料的一个重要方面。蛋白质基材料不太可能引发免疫原性反应,并且具有在体内降解的能力,同时也不会触发炎症反应。因此,选择明胶(GEL)与细菌纤维素(BC)结合以制备纳米纤维,并测定了纯天然聚合物构建体的性能。GEL和BC已通过便携式针头静电纺丝装置成功地与二甲双胍(Met)和格列本脲(Gb)进行电纺。原始纤维组对L929(小鼠成纤维细胞)细胞的增殖有显著影响,但所有纤维样品均可安全地用于伤口部位,而无细胞毒性风险。根据动物试验获得的结果,GEL-BC-Gb组的恢复优于GEL-BC-Met组。用GEL-BC-Met治疗的糖尿病伤口的特征表现为中等程度的再上皮化和部分组织化的肉芽组织。在用GEL-BC-Gb治疗的糖尿病伤口中观察到中度至完全的再上皮化和形成良好的肉芽组织。在第14天获得的组织学评分证实,与GEL-BC-Met组相比,GEL-BC-Gb组发挥了更强的伤口愈合作用。实验结束时,在GEL-BC-Gb组中观察到TNF-α水平下降幅度最大,但在载药纤维组之间没有显著性差异。因此,以缓释形式局部施用Met和Gb具有较高的生物利用度和较小的全身副作用,对糖尿病伤口愈合具有较高的潜力,但根据动物试验结果,Gb具有更好的改善作用。
图1.A)便携式EHD枪、B)使用中的枪、C)原位制备的补片和(D)施药器的详细图像。
图2.GEL-BC-Met纤维的纤维直径分布。
图3.Met的SEM图像和元素色散光谱。
图4.Gel-BC-Met的SEM图像和元素分散光谱。
图5.GEL-BC-Gb纤维的SEM图像和纤维直径分布。
图6.Gb的SEM图像和元素色散光谱。
图7.Gel-BC-Gb的SEM图像和元素分散光谱。
图8.根据一阶模型从Mel-BC-Met纤维中释放Met。所有值均取自三个实验的平均值,误差小于5%。
图9.根据一阶模型从Gel-BC-Gb纤维中释放Gb。所有值均取自三个实验的平均值,误差小于5%。
图10.Gel-BC、GEL-BC-Gb和GEL-BC-Met纤维的L929(小鼠成纤维细胞)细胞活力。数据表示为平均值±平均值的标准误差。与对照组相比,*p<0.05。统计分析通过方差分析和Tukey事后检验进行。
图11.糖尿病大鼠的体内伤口愈合。(a)在手术切口后第0、3、7、10和14天伤口愈合的外观(比例尺=1 cm)。(b)各种治疗后伤口面积的变化。数据表示为平均值±平均值的标准误差。当*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001时,数值以统计学方法表示。统计分析通过方差分析和Tukey事后检验进行。
图12.组织病理学评估。(a)在第3、7和14天,来自对照组、GEL-BC、GEL-BC-Gb和GEL-BC-Met组的伤口的代表性显微图像。圆圈表示中性粒细胞浸润。GT:肉芽组织。E:上皮。苏木精和伊红染色,比例尺:200μm。(b)在第3、7和14天比较所有组的伤口长度。(c)在第3、7和14天进行组织学评分。这些值表示为平均值±平均值的标准误差(n=6),***p<0.001,**p<0.01,*p<0.05。统计分析通过方差分析和Tukey事后检验进行。
图13.手术切口后第14天,各组伤口区域的肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平。统计分析通过方差分析和Tukey事后检验进行。当*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001时,数值以统计学方法表示。