研究人员开发了基于海藻和碳酸水的可持续伤口敷料水凝胶

　　皮肤作为人体内外世界的主要接口，是人体最大、最重要的器官。它经常暴露于许多类型的物理伤害或伤口，包括割伤、擦伤、划伤、感染和溃疡。

　　不幸的是，随着年龄的增长，皮肤变得越来越脆弱，没有帮助就无法自我愈合。随着许多国家的老龄化人口迅速增加，对治疗这种皮肤伤口的需求增加了对可获得和有效的伤口护理产品的需求。

　　在过去的几十年里，水凝胶在治疗皮肤伤口方面受到了很多关注。当涂抹在伤口上时，这些特殊的凝胶可以通过吸收排出的液体(渗出液)来促进愈合，并保持伤口的保护，充分的水分和氧气。

　　然而，大多数开发的水凝胶被赋予皮肤组织的粘附特性，以跟随皮肤运动。由于这些水凝胶具有粘性，可以粘附在皮肤和伤口上，一旦吸收渗出物后肿胀，它们就会拉伸和扩大伤口。

　　这不仅会给使用者带来疼痛，而且由于伤口面积的扩大，还会使他们面临更高的细菌感染风险。因此，为了制造出既能有效治疗伤口又不干扰伤口愈合过程的水凝胶，有必要在利用现有材料特性的同时，进行基于新思路的水凝胶制备实验。

　　在这种背景下，日本东京科学大学(TUS)的研究小组提出了一种创新的高附加值医疗材料，用于治疗皮肤伤口。

　　正如他们最近发表在《国际生物大分子杂志》上的研究报告所述，他们利用在海藻中发现的一种成分开发了一种新型的低成本水凝胶，其物理特性与传统水凝胶完全不同。

　　这项研究是由美国大学硕士生Ryota Teshima先生领导的。大泽重仁助理教授、吉川美纪女士、川野弥生副教授、大冢英德教授和花川武久教授也参与了这项研究，他们都来自美国理工大学的不同院系。

　　所提出的水凝胶的制备方法非常简单。它是由海藻酸盐、碳酸钙和碳酸水制成的。海藻酸盐是一种生物相容性物质，可以从海滩上的海藻中提取出来。

　　最重要的是，它不能牢固地附着在细胞或皮肤组织上。由于海藻酸盐和钙离子形成的特殊结构，加上碳酸水中CO2对酸化的保护作用，所制得的水凝胶不仅具有理想的伤口恢复pH值和水分条件，而且与其他商业水凝胶伤口敷料相比，粘连和肿胀明显降低。

　　研究人员用细胞培养和小鼠模型测试了他们的新水凝胶的有效性，两者都取得了很好的结果。

　　“通过动物实验，我们证明了我们的水凝胶具有很高的治疗效果，同时可以抑制传统临床制剂引起的伤口面积的暂时扩张，”Teshima先生说。“这证明了我们最初的假设，即具有低皮肤粘附性和低肿胀特性的凝胶是非常好的伤口敷料材料，这与传统观念完全相反。”

　　值得注意的是，海藻酸盐可以从海滩搁浅的海藻中提取，这是一种可再生资源，通常被视为海岸废物。由于所提出的水凝胶不仅便宜而且可生物降解，这一发展标志着未来可持续医学发展的重要一步。

　　“医疗材料仍然缺乏可持续性导向的观点，我们相信这项研究将成为未来医疗材料设计的基准，并导致可持续和低成本的伤口护理，”Teshima先生说。“此外，我们的发现可以帮助澄清目前临床使用的水凝胶配方的问题，并为下一代伤口治疗凝胶提供新的设计指南。”

　　更多信息:Ryota Teshima等，基于海藻酸盐和碳酸水的低粘附低肿胀水凝胶防止伤口部位暂时扩张，International Journal of Biological Macromolecules(2023)。DOI: 10.1016 / j.ijbiomac.2023.127928

　　由东京理科大学提供

　　引用本文:研究人员开发了基于海藻和碳酸水的可持续伤口敷料水凝胶(2023,12月15日)，2023年12月16日检索自https://phys.org/news/2023-12-sustainable-wound-hydrogel-based-seaweed.html

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