用于傷口敷料且能殺死細菌的抗菌纖維素

A. Six

瑞士聯邦材料測試與研究實驗室(瑞士)

為了抑制細菌性傷口感染，瑞士聯邦材料測試與研究實驗室(Empa)的研究人員開發(fā)出帶有抗菌肽的纖維素膜(圖1)。初步結果顯示，由植物基材料制成的親膚纖維素膜可以有效殺滅細菌。

圖1 在含抗菌肽的纖維素膜作用下，結締組織細胞能更有效地附著并在傷口表面擴散(來源: Empa)

若細菌侵入傷口，將有可能引發(fā)長期感染，引起傷口無法愈合，甚至會擴散到全身，導致危及生命的血液中毒。抗生素耐藥性的問題正變得越來越普遍，尤其是在復雜的傷口中，葡萄球菌等細菌已對這種曾經是醫(yī)學神奇武器的抗生素產生了抗藥性(圖2)。Empa開發(fā)的纖維素膜，可使這些感染在早期就被消除。

圖2 細菌對抗生素產生了抗藥性(來源:疾病預防控制中心，Unsplash網站)

以纖維素為原料，采用靜電紡絲技術制備細纖維膜。這種直徑小于1 μm的纖維素纖維被紡制成精細的多層三維織物。紡絲過程中，加入聚氨酯聚合物以使薄膜具有較好的柔韌性和穩(wěn)定性。

為獲得抗菌效果，設計了能與纖維素纖維結合并具有抗菌活性的多功能肽。與較大的蛋白質相比，多肽具有下述優(yōu)點: 它們比蛋白質更容易生成，也更穩(wěn)定，而蛋白質對傷口中的化學反應更敏感。

如果用這種肽溶液處理纖維素膜，纖維支架將被多肽飽和。細胞培養(yǎng)試驗表明，人類皮膚細胞對含肽的膜具有良好的耐受性。通常，在愈合不良的傷口中易發(fā)現細菌，如葡萄球菌。細纖維素膜則是這些細菌的克星。在細菌培養(yǎng)中，超過99.99%的細菌被含肽的膜殺死。

未來，將為抗菌膜配備額外的功能。例如，可以通過結合位點對多肽進行功能化，從而實現進一步的治療物質的控制釋放。