DOI: 10.1021/acsami.9b22769
在深度烧伤中,皮肤的真皮层往往严重受损,毛囊也会丢失并失去再生的潜力。因此,研制促进毛囊再生的创面敷料具有重要的临床意义。本研究以一种古老的中药处方为灵感,将槲皮素与高生物活性生物陶瓷(CaCuSi4O10)结合在PCL/明胶电纺纤维中,制备了一种新型的槲皮素-铜(Qu-Cu)螯合纤维膜(P/Qu/Cup,P:PCL,Qu:槲皮素,Cup:铜硅钙石,CaCuSi4O10)。纤维膜可有效释放Qu和Cu离子,诱导皮肤和毛囊相关细胞的增殖、迁移和分化,复合膜释放的Qu、Cu离子和Si离子具有促进毛囊再生和创面愈合的协同作用。本研究表明,分析古方剂中的常见成分是设计新型再生医学生物活性材料的有效途径。
图1.受古代中药处方(龙牙草(A)、莲藕(N)、乳香(B)和蒲黄(P))的启发,成功制备了新型P/Qu/Cup复合纤维膜,通过释放Qu、Cu和Si离子,有效促使毛囊再生和烧伤创面愈合,其中Qu-Cu螯合物有助于毛囊再生的协同生物活性,而Si离子与Qu和Cu离子协同促进血管生成。
图2.(a)P、P/Cup、P/Qu、P/Qu/Cup的SEM图像。(b)P/Cup和P/Qu/Cup的EDS元素映射分析。(c)P/Cup、P/Qu和P/Qu/Cup复合纤维膜中Si和Cu离子和Qu的释放。
图3.(a,d)HHDPCs和HUVECs在Qu-Cup复合纤维膜上的体外增殖(n=5)。(b,e)Qu和Cup对HHDPCs和HUVECs的协同作用(n=6)。(c,f)HHDPCs和HUVECs在Qu-Cup复合纤维膜的体外迁移;划痕(0小时)和迁移12小时后的HHDPCs和HUVECs的图像。((c)和(f)中的红色虚线表示细胞在12小时内从初始状态迁移到结束状态;* P<0.05,** P<0.01)
图4.不同浓度的复合纤维膜和Qu-Cu溶液提取物的紫外-可见吸收光谱。(a)Qu-Cup复合纤维膜的提取物;(b)Qu和Qu-Cu溶液。
图5.(a)用热铁棒(100℃)建立烧伤动物模型。(b)复合纤维膜治疗后伤口闭合。不同膜剂治疗后第0、3、10、17、24天的创面图像(空白用医用纱布处理)。(c)复合膜伤口闭合率的定量(n=4)。(d)第10、17、24天创面H&E染色图像。(e)第10、17、24天创面H&E染色放大图像(NE:新生表皮,ND:新生真皮,HF:新生毛囊)。(*P<0.05,**P<0.01)。
图6.(a)毛囊再生过程;细胞开始迁移和聚集,并增殖形成囊肿,为随后的毛囊分化奠定了基础。(b)第10、17和24天对细胞角蛋白19进行免疫组织化学染色的图像(HF:新形成的毛囊)。(c)第24天的毛囊数量(**P<0.01,n=6)。
图7.(a)第10、17和24天对胶原蛋白I进行免疫组织化学染色的图像。(b)第10、17和24天对CD 31进行免疫组织化学染色的图像(BV:血管)。