北京科技大学温永强教授和中科院生物物理所秦燕研究员合作：层状结构纳米纤维海绵具有促凝血和改善伤口愈合能力

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北京科技大学温永强教授和中科院生物物理研究所秦燕研究员合作发现伤口敷料的结构对止血和组织重建具有重要的影响，在具有层状结构的三维纳米纤维海绵的治疗下伤口能够快速止血并且再生皮肤组织具有较小的瘢痕，有力的促进了伤口愈合。

在我们日常生活中有效的控制出血和促进伤口愈合是非常重要的，甚至可以挽救生命。然而，具有结构和功能缺陷的传统伤口敷料在控制出血和促进功能性组织再生方面能力相对较弱。在该研究中，利用静电纺丝技术将壳聚糖（CS）和PVA制备成二维纳米纤维膜后，再将二维纳米纤维膜进行扩展获得三维(3D)层状纳米纤维海绵。这种海绵具有分层的纳米纤维结构，增加了海绵和血细胞之间的界面相互作用，加速了止血。通过结构的微调，3D纳米纤维海绵获得了有利于伤口愈合的性质，例如良好的弹性，高的透气性和液体吸收能力。3D纳米纤维海绵具有的高度可压缩性和耐疲劳性可为深部伤口提供填塞，并且创建了良好的3D动态微环境以调节细胞行为。

图1.层状纳米纤维海绵的表征。 （a）示意图显示了3D CS / PVA纳米纤维海绵的方向。 （b）和（c）显示CS / PVA纳米纤维膜在膨胀之前和之后的形态变化。 （d）膨胀前后CS / PVA纳米纤维横截面的SEM显微照片。 （e）用0M，0.1M和1M NaBH4水溶液处理不同时间的3D CS / PVA纳米纤维海绵的厚度。 （f）用0M，0.1M和1M NaBH4水溶液处理不同时间的3D CS / PVA纳米纤维海绵的孔隙率。 （g）用0.1M NaBH 4处理不同时间的3D CS / PVA纳米纤维海绵的吸液率。

进一步的研究表明，层状纳米纤维结构可以在早期修复阶段促进功能性真皮的再生和脂肪细胞的恢复。使用具有全层皮肤缺陷的模型小鼠的实验表明，具有层状结构的纳米纤维海绵可以有效地加速伤口愈合并减少瘢痕形成。

图2. 3D CS / PVA纳米纤维海绵可加速伤口愈合。 （a）示意图显示3D CS / PVA纳米纤维海绵在全层皮肤缺损小鼠模型中的填塞效应。 （b）照片显示在用不同材料处理后第21天，小鼠背部的伤口和瘢痕的大小; 比例尺= 2.5毫米。 （c）基于瘢痕区域，可以看出经过3D CS / PVA纳米纤维海绵治疗后修复的组织具有较小的疤痕。（d）H＆E染色了在不同时间点（天）用不同材料治疗的再生皮肤组织切片; 比例尺= 1毫米。 （e）在不同时间点（天）用不同材料治疗后的标准化的伤口大小（伤口的外观）。 （f，g）在不同时间点（天）用不同材料治疗后的表皮和真皮的厚度。

综上所述，层状结构的三维纳米纤维海绵具有优异的止血和促愈合性能并且易于生产，这为伤口敷料带来很大临床应用潜力。论文第一作者为北京科技大学的博士生张可欣，北京科技大学的温永强教授和中科院生物物理研究所的秦燕研究员为该文章的共同通讯作者。

原文信息：

Kexin Zhang，Xiufeng Bai，Zhipeng Yuan，Xintao Cao，Xiangyu Jiao，Yansheng Li，Xueji Zhang，Yan Qin*，Yongqiang Wen*. 

Biomaterials 2019, 204,70-79. 

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.03.008

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