华中科技大学杨光教授团队：基于再生细菌纤维素电活性水凝胶耦合电场对细胞增殖的影响

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2020年7月22日华中科技大学生命学院杨光教授团队在国际期刊 《Carbohydrate Polymers》上发表了题为“Enhanced cell proliferation by electrical stimulation based on electroactive

regenerated bacterial cellulose hydrogels“ 的研究论文。

有效的伤口愈合仍面临很大挑战，而现有的治疗方法如：无菌伤口敷料，负压，超声波治疗等费用昂贵、耗时长且治疗效果需进一步提高。近些年来，在模拟生物体内源电场的作用下，体外电刺激对于促进伤口愈合具有举足轻重的作用。然而，单纯的电刺激不足以覆盖整个伤口且电场作用不稳定。基于以上问题，研究团队开发一种基于再生细菌纤维素（rBC）的生物相容性好的导电水凝胶，并探索其耦合电刺激对细胞活动的影响，进而应用于伤口愈合。研究团队首先采用原位复合方法制备细菌纤维素（BC）/聚吡咯（PPy）薄膜，然后通过氢氧化钠/尿素溶液溶解BC/PPy和物理掺杂碳纳米管（CNT），最后应用物理化学双交联法制备得到rBC/PPy/CNT导电水凝胶。该导电水凝胶有很好的热稳定性，机械强度，抗压性能，溶胀性能和导电性能。体外生物相容性研究表明水凝胶无明显的细胞毒性并且可以很好促进细胞生长。此外，将rBC/PPy/CNT水凝胶耦合电刺激共同作用细胞后，发现明显的细胞增殖。这些研究结果表明，该复合导电水凝胶耦合电刺激可以通过增强细胞活动进而作为一种具有潜力的促进伤口愈合体系应用于组织工程领域中。

图1 rBC/PPy/CNT导电水凝胶耦合电刺激作用于细胞增殖示意图

该论文的第一作者为华中科技大学生命学院博士生王蠡，华中科技大学生命学院杨光教授和华中科技大学生命学院石志军博士为通讯作者，华中科技大学为第一作者单位。研究工作得到国家自然科学基金项目，国家重点研发计划等资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.116829

论文引用：Li Wang, Sanming Hu, Muhammad Wajid Ullah, Xiaohong Li, Zhijun Shi, Guang Yang, Enhanced cell proliferation by electrical stimulation based on electroactive regenerated bacterial cellulose hydrogels, Carbohydrate Polymers, Volume 249, 2020, 116829, ISSN 0144-8617, https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.116829.

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