研究人员的实验表明,用伤口玻璃修复皮肤,可以更快地促进伤口愈合。

记者从中科院合肥研究院了解到,该院强磁场中心研究员王俊峰与福州大学张腾教授合作,依托稳态强磁场实验装置,制备了纳米尺度的硼酸盐生物活性玻璃,不仅大大降低了硼酸盐生物玻璃的生物毒性,还改善了玻璃的生物相容性,显著促进了硼酸盐生物玻璃对皮肤修复的效果。有望成为下一代皮肤创伤修复敷料。相关成果最近发表在《国际化学工程杂志》上。

皮肤损伤不仅影响人体的生理功能,甚至危及生命安全。目前,皮肤组织修复领域已经成为生物医学研究的热点。硼酸盐生物玻璃是一种以硼为基质的玻璃网络,可以实现特定的生理功能。它具有良好的掺杂性和降解性,在皮肤组织修复领域显示出巨大的潜力。硼酸盐生物玻璃的生理机制是成分中的硼、钙等元素经过代谢后会释放到体液中,能够刺激血管生成,促进伤口愈合。

但是硼酸盐生物玻璃会释放大量的碱性离子,这些离子的爆炸释放会改变玻璃材料周围组织的酸碱环境,从而抑制细胞增殖。此外,微米硼酸盐生物玻璃与组织接触的有效比表面积小,玻璃表面的离子不利于胶原蛋白的沉积,因此愈合后伤口容易形成疤痕。因此,制备一种无生物毒性、生物性能优异的纳米硼酸盐生物玻璃是一个亟待解决的问题。

本研究创新性地采用流动相对熔融法制备了微米级硼酸盐生物玻璃进行体外预处理,最终获得了表面具有非晶层的纳米硼酸盐生物玻璃。在处理过程中,流动相中的离子会沉积在玻璃表面,有效抑制残留玻璃中硼、钙元素的快速释放,从而降低玻璃本身对细胞的生物毒性。

体外降解实验、细胞实验和动物实验结果表明,纳米硼酸盐生物玻璃释放的硼、钙等元素不仅有效地加速了创伤中细胞的迁移,而且上调了创伤中血管相关生长因子的表达。它不仅可以减少玻璃的快速释放,还可以促进胶原蛋白在伤口处的沉积,从而更快地促进伤口的愈合。

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