水凝胶具有与生物组织相似的大分子结构和高亲水性,在负载抗菌剂或者引入抗菌组分后,可以用作皮肤替代材料和亲水敷料,避免创面感染引起的炎症反应。然而,传统的水凝胶存在力学性能差,抗菌能力弱,不适合用于伤口敷料。因此,开发具有生物相容性、生物降解性、力学机械性、柔软性、透气性、柔韧性、透明度、自由成形性和抗菌性等多功能优点的理想水凝胶。
最近,齐鲁工业大学杨茂副教授与陕西科技大学党旭岗副教授合作,提出了一种制备高强度、高抗菌水凝胶创伤敷料的新策略。该工作主要基于明胶良好的生物相容性和生物降解性,水性聚氨酯(WPU)良好的力学机械性,天然生物质壳聚糖(CMCS)良好的亲疏水可调性及抗菌特性,利用乳液聚合反应、高分子自主装技术成功地构筑了一类潜在的抗菌水凝胶膜材料,表现出了良好的细胞相容性和可生物降解性,以及优异的力学机械性和抗菌性能。
图1.高强度、高抗菌水凝胶的设计策略示意图
图2. 展示了水凝胶较强的机械性能和抗菌性能,当CMCS含量为6%时,其抗张强度为31.69 MPa,断裂伸长率为447.187,吸水率为12.75,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出良好的抗菌性。
图2. 不同CMCS含量的水凝胶的机械强度和抗菌性能。a)水凝胶的干强度。b)水凝胶的湿强度。c)水凝胶的吸水溶胀性和溶胀比。d)水凝胶的TG图。
该研究成果以High-mechanical strength carboxymethyl chitosan-based hydrogel film for antibacterial wound dressing为题于近日发表在Carbohydrate Polymers上(DOI:https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.117590)。通讯作者是陕西科技大学生物质与功能材料研究所党旭岗副教授和齐鲁工业大学杨茂副教授 ,第一作者是齐鲁工业大学硕士研究生张敏。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014486172031763X
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