生物活性絲素蛋白敷料在創(chuàng)面修復(fù)中的研究進展

管 彤, 張 鋒

(蘇州大學(xué) a.紡織與服裝工程學(xué)院; b.現(xiàn)代絲綢國家工程實驗室,江蘇 蘇州 215021)

皮膚作為人體最大的器官除了具有感受、分泌、排泄、呼吸等功能,在保護人體免受環(huán)境、脫水和傳染源侵害方面也起著至關(guān)重要的作用[1]。外力、高溫、疾病及化學(xué)腐蝕可能會破壞皮膚的完整性,造成傷口感染、組織損傷及功能喪失,嚴重情況下更會危及生命,因而皮膚創(chuàng)傷的有效治療十分重要?；诮M織工程原理引入的傷口敷料可以有效改善臨床組織修復(fù)效果,在促進傷口修復(fù)的同時有效減少疤痕的出現(xiàn)。理想的敷料應(yīng)具有以下特點:1) 具有一定的柔韌性和強度;2) 透氣且不會引起免疫反應(yīng),并可抵抗外界微生物的入侵;3) 能在傷口界面保持溫和濕潤的環(huán)境[2]。

絲素蛋白是一種源于蠶絲去除絲膠的兩親性天然高分子材料,由18種氨基酸組成,其中甘氨酸、丙氨酸和絲氨酸是其主要組成部分,占總氨基酸含量的75%左右。其一級結(jié)構(gòu)主要由Gly-Ala-Gly-Ala-Gly-Ser六肽重復(fù)序列與非重復(fù)序列相間分布而成[3],二級結(jié)構(gòu)主要為Silk Ⅰ和Silk Ⅱ。其中,Silk Ⅰ由無規(guī)卷曲和α-螺旋交替堆疊而成,Silk Ⅱ主要由反平行β-折疊組成。研究表明,絲素蛋白結(jié)構(gòu)與其材料性能密切相關(guān),因此可以通過結(jié)構(gòu)調(diào)控絲素蛋白材料的降解、力學(xué)、生物相容性等性能[4]。

蠶絲作為醫(yī)用縫合線的使用已有幾十年的歷史,因其優(yōu)良的打結(jié)性能而深受臨床醫(yī)生的認可與歡迎。隨著對蠶絲結(jié)構(gòu)特征與物化性質(zhì)研究的深入,其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用受到越來越多的關(guān)注。絲素蛋白經(jīng)再生加工后可以形成薄膜、多孔海綿、水凝膠、納米纖維膜等支架,更好地滿足各種組織修復(fù)的需要。絲素蛋白的高透氣率和高吸氧率、優(yōu)異的機械性能、良好的生物相容性、可降解性、易于塑形等特點,使其在創(chuàng)面修復(fù)領(lǐng)域中受到研究者的青睞。近年來,絲素蛋白敷料被成功開發(fā),并被中國批準用于臨床創(chuàng)面修復(fù)。為加速創(chuàng)面愈合,提升創(chuàng)面修復(fù)效果,通過絲素蛋白材料結(jié)構(gòu)性能設(shè)計與優(yōu)化,或與活性因素結(jié)合用于創(chuàng)面修復(fù)的研究取得了重要進展。本文綜述了絲素蛋白作為創(chuàng)面敷料的功能特性,并重點闡述活性絲素蛋白敷料在創(chuàng)傷修復(fù)中的研究現(xiàn)狀與進展。

1 絲素蛋白的生物學(xué)特性

1.1 免疫反應(yīng)

植入生物材料應(yīng)盡量避免或減少免疫和組織反應(yīng)的發(fā)生。大量的體外與體內(nèi)實驗表明,絲素蛋白具有較低的免疫原性和組織反應(yīng)性。這種低免疫反應(yīng)表現(xiàn)為不易激活免疫細胞(如巨噬細胞)、不引起炎癥因子釋放、較低的體內(nèi)排異反應(yīng)等。絲素蛋白在植入體內(nèi)的初始階段會引起輕度的炎癥反應(yīng),有利于破壞損傷部位存在的病原體,促進機體的生長因子釋放,有助于傷口修復(fù)。Panilaitis等[5]研究了巨噬細胞對絲素的反應(yīng),表明絲素的低炎癥潛能是基于促炎細胞因子TNFα的釋放。絲素蛋白在植入初期的炎癥反應(yīng)會很快消退,不存在發(fā)展為慢性炎癥的風(fēng)險[6]。絲素蛋白中富含的氨基酸能夠激活巨噬細胞JNK-STAT信號通路,介導(dǎo)巨噬細胞發(fā)生M2極化行為,從而降低植入部位的炎癥反應(yīng)[7]。Rnjak-Kovacin等[8]發(fā)現(xiàn),與2周相比,4周后皮下植入的絲素蛋白多孔支架內(nèi)浸潤的免疫細胞顯著減少。絲素蛋白水凝膠皮下植入2周內(nèi)可見巨噬細胞和中性粒細胞,4周后這些免疫細胞急劇減少,12周后免疫細胞消失[9]。因此,作為一種低免疫反應(yīng)的生物材料,絲素蛋白材料體內(nèi)植入后可以為宿主組織修復(fù)提供支持。

1.2 止血性能

生理性止血主要由血管收縮、血小板血栓形成和血液凝固三個過程組成。止血材料的止血機制是在血管收縮的基礎(chǔ)上,通過血小板黏附與聚集、凝血因子濃縮實現(xiàn)快速高效止血的效果。作為一種生物材料,絲素蛋白本身即具有一定的止血功能。絲素蛋白通過溶解或溶脹黏附于傷口并物理封閉創(chuàng)面,從而達到止血作用。絲素蛋白還可以吸附并濃縮血液中的有效成分,如凝血因子、血小板等促進止血過程。此外,絲素蛋白直接激活凝血因子或血小板進而激活凝血系統(tǒng),通過血栓發(fā)生達到止血效果。溫壯壯[10]利用核黃素交聯(lián)形成非晶高溶脹絲素蛋白水凝膠,利用高溶脹特性快速封堵創(chuàng)面血管。Kundu等[11]研究發(fā)現(xiàn)絲素蛋白可以顯著縮短凝血時間,與明膠相比可以縮短50%左右,深入分析發(fā)現(xiàn)絲素蛋白通過活化血小板發(fā)揮促凝活性。Teuschl等[12]將纖維蛋白原、凝血酶與蠶絲溶液混合形成的活性絲素蛋白材料實現(xiàn)了快速高效止血,從而加快傷口愈合。因此,為了進一步提高絲素蛋白的止血性能,可以通過絲素蛋白結(jié)構(gòu)設(shè)計、多成分復(fù)合、凝血因子負載等實現(xiàn)。

1.3 再上皮化

再上皮化是皮膚傷口愈合極為重要的一個環(huán)節(jié),主要包括角質(zhì)形成細胞的遷移、增殖和分化三個階段。已有研究證實,絲素蛋白可促進成纖維細胞纖連蛋白和血管內(nèi)皮生長因子的表達,激活NF-κB信號通路,促進傷口再上皮化,從而誘導(dǎo)傷口愈合[13]。絲素蛋白中存在促上皮化的活性物質(zhì),Abdel-Naby等[14]使用含有可溶性絲素蛋白的滴眼液治療兔角膜上皮損傷,研究結(jié)果顯示,顯著提高了上皮細胞增殖、角膜上皮損傷的快速愈合及角質(zhì)上皮再生。因此,絲素蛋白優(yōu)良的生物性能為細胞提供了一個良好微環(huán)境,有助于角質(zhì)形成細胞的遷移,促進傷口的早期再上皮化,減少傷口愈合的時間。

1.4 血管新生

血管生成是創(chuàng)面愈合的必要條件,因此促進血管新生成為生物醫(yī)用材料研究與開發(fā)的熱點之一。為了促進血管化,生物材料須具備適宜的成分、形態(tài)、結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能。絲素蛋白膜對全皮層缺損有較好的修復(fù)效果,顯示了較好的血管化作用[15]?，F(xiàn)有多項研究證明,絲素蛋白通過促進血管新生加速了傷口愈合。Samal等[16]的體外細胞實驗證明,共培養(yǎng)在絲素蛋白三維支架上的人內(nèi)皮細胞和包皮成纖維細胞可以形成血管樣結(jié)構(gòu)。Stoppato1等[17]將絲素蛋白纖維混入聚乳酸鹽浸海綿支架后,發(fā)現(xiàn)該復(fù)合支架不僅更有利于體外內(nèi)皮細胞的生長,而且促進了體內(nèi)的血管化進程。Chouhan等[18]將絲素蛋白水凝膠用于燒傷創(chuàng)面,發(fā)現(xiàn)絲素蛋白水凝膠與未經(jīng)治療的傷口相比,其血管密度高出10倍。Wang等[19]研究發(fā)現(xiàn),絲素蛋白中混合絲膠蛋白可以通過激活巨噬細胞,特別是提高M2型巨噬細胞的比例以促進血管化。因此,絲素蛋白作為一種生物材料,具有促進毛細血管生成的特性,有利于其在創(chuàng)面愈合中的應(yīng)用。

2 生物活性絲素蛋白材料敷料

2.1 純絲素蛋白敷料

絲素蛋白具有良好的生物相容性,但缺少生物活性,這限制了其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。針對目標組織的結(jié)構(gòu)特征,通過材料的結(jié)構(gòu)與性能設(shè)計可取得更好的修復(fù)效果,如取向結(jié)構(gòu)用于神經(jīng)修復(fù)[20]、高壓縮模量用于骨組織工程[21]。在創(chuàng)面修復(fù)方面,絲素蛋白支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計與性能調(diào)控同樣可發(fā)揮積極作用。Lu等[22]對自組裝絲素蛋白納米纖維進行電場處理,制備了各向異性的絲素蛋白納米纖維多孔支架,研究發(fā)現(xiàn)支架的各向異性結(jié)構(gòu)可提高細胞的遷移效率,促進組織向內(nèi)生長、表皮新生、膠原沉積,以及更快的傷口閉合。Wrayls等[23]采用微加工和軟光刻技術(shù)在絲素蛋白支架內(nèi)引入微通道來模擬微血管分布,體外細胞實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些微通道促進內(nèi)皮細胞增殖、VEGF分泌及血管樣結(jié)構(gòu)形成,這些體外形成的血管樣結(jié)構(gòu)體內(nèi)植入后與宿主血管吻合,加速血管浸潤,為移植干細胞與組織生長提供及時和充分的營養(yǎng)物質(zhì)。

支架力學(xué)性能是影響細胞功能與組織再生的一個重要因素,有研究認為壓縮模量為1～7 kPa的材料更有助于血管形成[24]。Han等[25]通過添加酸來調(diào)節(jié)絲素蛋白的自組裝結(jié)構(gòu),得到了水不溶且壓縮模量為5 kPa左右的支架,研究發(fā)現(xiàn)該支架在不添加生長因子的情況下可以體外促進干細胞向內(nèi)皮細胞分化,體內(nèi)促進血管新生和組織生長,成為一種具有促進血管化性能的活性絲素蛋白支架。與以往的研究不同,該納米纖維支架主要由Silk Ⅰ結(jié)構(gòu)組成,具有柔軟的力學(xué)性能和促血管化能力。為了更精確地調(diào)控絲素蛋白支架力學(xué)性能,Lu等[26]將結(jié)晶與非晶的絲素納米纖維混合,再結(jié)合冷凍溫度控制絲素二級結(jié)構(gòu),成功將絲素支架力學(xué)性能調(diào)控為3～7 kPa,并發(fā)現(xiàn)機械強度為5.7 kPa的支架促血管化性能最佳,然而其韌性未能滿足應(yīng)用需求。Guo等[27]結(jié)合冷凍溫度和有序結(jié)構(gòu)雙因素制備了力學(xué)性能為2 kPa和5.9 kPa的絲素支架,增強了材料的韌性,研究發(fā)現(xiàn)5.9 kPa的絲素支架具有更好的促血管化性能,同時可促進細胞的遷移與增殖。因此,通過取向結(jié)構(gòu)設(shè)計、微通道整合、力學(xué)性能優(yōu)化來提升絲蛋白支架的活性,具體表現(xiàn)為促進細胞增殖與遷移,促進血管樣結(jié)構(gòu)形成與血管新生等,從而提升創(chuàng)面修復(fù)效果。

2.2 絲素蛋白復(fù)合敷料

純絲素蛋白材料在創(chuàng)面修復(fù)中存在成分、結(jié)構(gòu)、性能方面的不足,通過與天然或合成高分子材料復(fù)合可以賦予材料更多潛能[28]。殼聚糖是一種堿性、帶正電荷的天然多糖,具有良好的生物相容性、生物降解性和抗菌能力,被廣泛應(yīng)用于皮膚組織工程。采用靜電紡絲制備的絲素/殼聚糖二維復(fù)合納米纖維膜不僅具有良好的抗菌性能,而且更有利于人角質(zhì)細胞的黏附與鋪展[29]。在形成自組裝絲素納米纖維的基礎(chǔ)上,Ding等[30]利用冷凍干燥技術(shù)制備了在成分與納米結(jié)構(gòu)方面雙仿生的復(fù)合支架,該復(fù)合支架在體外可以促進干細胞增殖,體內(nèi)促進血管新生與組織長入。此外,除了原材料復(fù)合,還可通過支架表面修飾優(yōu)化其性能。Guang等[31]在多孔絲素蛋白支架上涂敷殼聚糖制備的復(fù)合支架,實現(xiàn)了無疤痕無感染的大鼠創(chuàng)面修復(fù)。

角蛋白、聚乙烯醇、海藻酸鈉、蘆薈膠、膠原蛋白、透明質(zhì)酸等與絲素復(fù)合后均對傷口愈合起到促進作用。Bhardwaj等[32]采用冷凍干燥制備了絲素蛋白與人角蛋白三維復(fù)合支架,研究發(fā)現(xiàn)角蛋白的加入提高了絲素蛋白支架的力學(xué)性能,同時促進成纖維細胞的黏附與增殖,特別是促進細胞分泌更多I型膠原。絲素蛋白與彈性蛋白的復(fù)合可以更好地模擬細胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能,該復(fù)合支架支持人皮膚成纖維細胞的正常增殖,促進三度燒傷創(chuàng)面的快速愈合,效果與商業(yè)用膠原膜相近[33]。海藻酸鈉與彈性蛋白相比,不僅能快速吸收水分并維持濕潤密封環(huán)境,還具有清潔傷口的作用,避免傷口感染發(fā)炎?；诮z素蛋白與海藻酸鈉的復(fù)合支架,發(fā)現(xiàn)可以通過上皮細胞的快速增殖促進大鼠傷口愈合,取得了與臨床用敷料相近的傷口愈合效果[34]。以上研究表明,基于絲素蛋白制備的復(fù)合支架具有更加優(yōu)良的結(jié)構(gòu)性能與生物學(xué)特性,適合用于創(chuàng)面組織修復(fù)。

2.3 絲素蛋白負載生長因子

創(chuàng)面修復(fù)是一個復(fù)雜的生物學(xué)過程,涉及多種生長因子的參與和調(diào)控,如表皮細胞生長因子(EGF)、成纖維細胞生長因子(FGF)、血管內(nèi)皮細胞生長因子(VEGF)等[35]。通過在絲素蛋白支架上負載生長因子可以賦予支架更多生物活性,從而實現(xiàn)更好的創(chuàng)面修復(fù)效果[36]。

VEGF是急性創(chuàng)面愈合早期必需的生長因子之一,在肉芽組織中通過毛細血管增殖提升再內(nèi)皮化的速度[37]。Song等[38]采用新型的輪紡技術(shù)制備了負載VEGF的海藻酸鈉和絲素蛋白復(fù)合纖維材料,研究發(fā)現(xiàn)基于溶液濃度與纖維形態(tài)的設(shè)計可實現(xiàn)VEGF的可控釋放,該材料有望用于創(chuàng)面治療。EGF不僅可以誘導(dǎo)角質(zhì)形成細胞的遷移和上皮化,還可以產(chǎn)生細胞因子和膠原蛋白,保持皮膚的拉伸強度[39]。通過靜電紡絲技術(shù)制備出的絲素蛋白納米纖維材料對生長因子有著很好的親和性,有利于生長因子的負載。Chouhan等[40]采用靜電紡絲技術(shù)開發(fā)了EGF和鹽酸環(huán)丙沙星功能化的絲素蛋白敷料,體外細胞實驗表明該敷料可促進成纖維細胞和角質(zhì)形成細胞的增殖,體內(nèi)創(chuàng)面經(jīng)敷料覆蓋后可促進皮膚細胞外基質(zhì)中成熟彈性蛋白、膠原蛋白和網(wǎng)狀纖維的沉積,實現(xiàn)創(chuàng)面無疤痕愈合。

單因子裝載難以應(yīng)對創(chuàng)面復(fù)雜的微環(huán)境,如糖尿病慢性難愈創(chuàng)面仍是臨床難題。Chouhan等[41]采用靜電紡絲技術(shù)將含有RGD序列的柞蠶絲和聚乙烯醇加工成納米纖維膜,并負載兩種生長因子(EGF和bFGF)及抗菌肽(LL-37),體外細胞實驗發(fā)現(xiàn)該支架可顯著提高細胞遷移效率,體內(nèi)糖尿病皮膚缺損實驗證明該支架支持更快的肉芽組織發(fā)育、血管生成和再上皮化。此外,在復(fù)合支架中發(fā)現(xiàn)有組織結(jié)構(gòu)的細胞外基質(zhì)沉積(I型膠原、III型膠原、彈性蛋白、網(wǎng)狀蛋白)和更高的傷口斷裂強度。由于生長因子對組織生長的強調(diào)節(jié)作用,其在絲素蛋白支架上的負載可以取得即時的生物學(xué)效應(yīng),因而成為提高絲素蛋白生物活性及創(chuàng)面修復(fù)效果的有效策略。

2.4 絲素蛋白負載藥物

暴露的創(chuàng)面不僅面臨復(fù)雜的體內(nèi)微環(huán)境,同時面臨體外環(huán)境干擾,藥物的使用可以更好地促進創(chuàng)面愈合。絲素蛋白除了擁有良好的生物學(xué)特性,還是優(yōu)異的藥物載體,可以更好地保持藥物活性并實現(xiàn)藥物的精準遞送[42]。例如,與以溶液和粉末形式相比,青霉素和四環(huán)素等抗生素載于絲素蛋白膜中表現(xiàn)出更高的穩(wěn)定性[43]。

創(chuàng)面愈合是一個復(fù)雜的過程,即使傷口愈合之后仍然有可能形成嚴重的疤痕,對患者的外貌心理皆易造成影響,為了解決這一問題,可在敷料上負載針對性的藥物緩減疤痕。Liu等[44]將疏水性藥物積雪草苷裝載到絲素納米纖維水凝膠中用于全層皮膚缺損修復(fù),實現(xiàn)了無疤組織再生。該方法通過簡單的混合離心,達到了更高的藥物裝載效率,優(yōu)于早期研究報道的積雪草苷負載系統(tǒng)。然而,從水凝膠中釋放出的積雪草苷含量較少,且持續(xù)時間較短。Ding等[45]以自組裝絲素蛋白納米纖維水凝膠負載去鐵胺(DFO),利用納米纖維與DFO之間的強物理結(jié)合力實現(xiàn)DFO零級釋放達40 d以上。該水凝膠通過DFO的持久釋放刺激血管生成,促進細胞遷移及組織向內(nèi)生長,并減弱藥物的細胞毒性,最終促進創(chuàng)面更好的愈合。

感染是創(chuàng)面修復(fù)中的另一難題,一旦發(fā)生會大幅延緩愈合進度,甚至危及生命。因而,許多研究集中于開發(fā)抗菌抗感染的絲素蛋白敷料。Yerra等[46]通過靜電紡絲技術(shù)制備負載抗生素(環(huán)丙沙星、阿莫西林和制霉菌素)的絲素蛋白/聚乙烯醇復(fù)合納米纖維膜用于治療燒傷創(chuàng)面,研究發(fā)現(xiàn)該材料對燒傷創(chuàng)面膿液感染病原菌具有抗菌敏感性,可有效治療創(chuàng)面感染,促進細胞的增殖和創(chuàng)面愈合。為了同時實現(xiàn)抗感染和創(chuàng)面修復(fù),采用抗感染藥物及納米銀進行修飾,用于增強敷料的廣譜與長久抗菌性。Zhang等[47]對絲素、甘草酸和銀進行化學(xué)交聯(lián),制備出具有抗菌性能的絲素/銀/甘草酸復(fù)合水凝膠敷料。該水凝膠結(jié)合了絲素良好的生物活性、銀和甘草酸的抗菌活性,能夠促進傷口愈合過程中的組織再生。銀納米顆粒和甘草酸的協(xié)同作用賦予了絲素蛋白更優(yōu)異的抗菌抗感染性能,將提高傷口愈合進程。

2.5 絲素蛋白聯(lián)合干細胞

干細胞具有自我更新和多向分化能力,還能分泌多種活性因子,調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)和細胞微環(huán)境,促進組織再生,在創(chuàng)面修復(fù)中發(fā)揮重要作用[48]。骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSCs)具有優(yōu)良的生物學(xué)特性,能滿足創(chuàng)面修復(fù)中的多種需要,因而具有潛在的應(yīng)用前景[49]。然而,干細胞在注射過程中的剪切應(yīng)力造成的干細胞損傷,及其在傷口部位的滯留性差等問題,影響了干細胞的治療效果。最近,Li等[50]將BMSCs負載到剪切變稀的絲素納米纖維水凝膠中并將其注射到傷口部位,研究發(fā)現(xiàn)這不僅可以保持細胞干性,促進傷口愈合相關(guān)基因的表達,且有利于血管生成,提高膠原沉積和毛囊再生,加速傷口的愈合再生。然而,BMSCs存在數(shù)量少、來源受限、采集過程痛苦等缺陷。近年來,月經(jīng)血源間充質(zhì)干細胞(MenSCs)作為一種新型的間充質(zhì)干細胞受到人們的關(guān)注,可通過從人子宮內(nèi)膜月經(jīng)出血中簡單獲得,與其他類型的干細胞相比,該干細胞具有更強的增殖、歸巢和血管生成能力,能滿足臨床對種子細胞的多重需求[51]。Mirzadegan等[52]將MenSCs植入由羊膜和絲素蛋白納米纖維組成的雙層支架中,與直接注射MenSCs或單獨應(yīng)用支架相比,能更有效地促進慢性創(chuàng)面的愈合過程。

2.6 其 他

隨著科學(xué)技術(shù)的進步,絲素蛋白敷料的開發(fā)也更加多樣化。3D生物打印技術(shù)已可實現(xiàn)對生物大分子和細胞的精確定位,提供功能性全層人工皮膚移植?；蚬こ碳夹g(shù)也使轉(zhuǎn)基因蠶產(chǎn)生了含有生長因子多肽的蠶繭[53]。Wu等[54]利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),獲得了表達人表皮細胞生長因子(hEGF)蛋白的轉(zhuǎn)基因家蠶,該蠶吐出的絲素蛋白不僅無細胞毒性,而且顯著促進人成纖維細胞的增殖。近年來,添食育蠶法因具有操作簡單、可大規(guī)模生產(chǎn)、綠色環(huán)保的優(yōu)點而受到關(guān)注,如喂食碳納米管與石墨烯獲得高強度蠶絲[55],喂食納米銀獲得抗菌蠶絲[56]?；诮z素蛋白的微針敷料技術(shù)也同樣受到關(guān)注,使用該技術(shù)可開發(fā)出實現(xiàn)傳感與藥物遞送的智能敷料。Gao等[57]研發(fā)了一種智能絲素微針敷料,該敷料具有智能藥物釋放、生化傳感和生理監(jiān)測能力,可用于表皮傳感和傷口愈合。這些新技術(shù)的出現(xiàn)勢必為智能敷料的開發(fā)帶來新的啟示,也為開發(fā)功能活性絲素蛋白敷料提供新思路。

3 結(jié) 語

創(chuàng)傷修復(fù)是一個復(fù)雜的過程,依賴于細胞、生長因子及其與生物支架間的相互作用。絲素蛋白可促進細胞黏附、再上皮化和止血,降低免疫反應(yīng),加速創(chuàng)面修復(fù)的進程,在促進傷口愈合中發(fā)揮著重要作用。絲素蛋白作為一種生物材料已被廣泛研究與應(yīng)用,并顯示出各種類型傷口治療的潛力。進一步通過絲素自身結(jié)構(gòu)設(shè)計與性能優(yōu)化及生長因子、藥物、干細胞等其他生物活性分子的聯(lián)合使用,對絲蛋白材料進行功能化改性,將增強絲蛋白敷料的功效,有望開發(fā)出高效修復(fù)、降低疤痕組織生成的絲素蛋白基活性創(chuàng)傷敷料。

近年來,隨著微制造技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了智能生物活性敷料的新概念,智能傷口敷料的出現(xiàn)引發(fā)了學(xué)者們越來越多的關(guān)注。但目前在生物智能敷料的研發(fā)上尚待進一步深入,當(dāng)傷口環(huán)境中破壞性細胞因子水平升高時,生物智能敷料需要能夠在傷口部位傳遞生物活性化合物,并與傷口環(huán)境產(chǎn)生主動的、動態(tài)的相互作用。此外,生物智能敷料還需要通過實時分析傷口滲出物的生理信號,監(jiān)控傷口及周圍環(huán)境。然而,在臨床實踐中,這些功能性敷料還面臨著許多挑戰(zhàn)。未來的研究可以將生物活性絲素蛋白敷料與智能敷料相結(jié)合,在實現(xiàn)功能化的基礎(chǔ)上進一步實現(xiàn)智能化,即與傷口環(huán)境動態(tài)的相互作用,傷口的實時可視化監(jiān)測,這將有望為創(chuàng)傷的臨床修復(fù)治療提供一種全新的方案。

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