武汉纺织大学王栋、鲁振坦《ACS Mater. Lett.》：强细菌粘附纤维膜助力创面感染控制

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背景介绍

感染是导致创面难愈的重要原因。随着耐药菌的出现，大量的新型纳米抗菌材料被开发用于治疗创面感染，这些抗菌材料具有多方面的优势：增强的感染病灶渗透性、 靶向细菌感染微环境或致病菌、 高生物利用度、以及多重抗菌机制. 基于在辐照条件下产生热或活性氧的光动力学抗菌机制，可对细菌造成不可逆的损伤，因此不会产生任何耐药性。但是光动力学抗菌必须依赖于外部辐照，并且光热会损害周围的组织，活性氧会刺激炎症因子的过度表达、降解细胞外基质；这些会延迟创面的愈合。近些年，为克服抗菌疗法的不足，益生菌被用于调节创面平衡，展现出了治疗感染的巨大优势。然而，益生菌的增殖效率是其实际应用的巨大障碍，并且在创面上直接接种微生物也有潜在的生物安全风险。因此，发展一种无需添加任何额外的成分（如抗菌剂或益生菌），即可调节创面菌落平衡，促进愈合的新型敷料具有重要意义。

文章亮点

近日，武汉纺织大学纺织王栋-鲁振坦团队与振德医疗用品股份有限公司合作，提出了制备具有强烈细菌粘附性的纤维膜，在敷料更换的过程中可以高效率的将致病菌从创面处剥离，减少感染创面处的致病菌浓度，调节创面菌落平衡，促进愈合的新思路。

一般而言，细菌在材料上的粘附被认为是有害的；因此，众多研究团队通过物理或化学改性开发了各种抗细菌粘附的材料。在本研究中，系统研究了纤维直径、表面粗糙度和表面能对细菌粘附性的影响；并以具有最佳细菌粘附性的纤维膜为敷料，通过大鼠模型，研究了纤维膜对创面处菌落平衡的调节能力。结果表明，使用高细菌粘附性纤维膜为创面敷料，可以在更换敷料过程中，高效剥离创面处的致病菌，调节创面菌落平衡；并进一步的，促进了生长因子的分泌、抑制了炎症因子的分泌，显著促进了创面的愈合。

该研究打破了治疗创面感染的固有思路，研究了高细菌粘附纤维膜用于调控创面菌落平衡，进而促进创面愈合的能力，为新型抗感染创面敷料的开发提供了新的思路。

图1.纤维膜结构与细菌粘附数量的相关性。

图2.纤维膜对创面菌落平衡的调节能力，以及对生长因子和炎症因子分泌的调控作用。

图3.对感染大鼠创面愈合的促进能力。

总结/展望

皮肤是人体最大的器官及保护屏障，皮肤创伤多发易发，细菌感染会显著的延迟创面愈合，甚至导致功能性瘢痕的产生。在过去的研究中，主要有两种控制感染的策略：（1）使用各种抗菌剂杀灭创面处的细菌；（2）在创面处接种益生菌调节创面的菌落平衡，控制感染。因为潜在的生物毒性及微生物安全问题，各种新型的纳米抗菌剂以及益生菌疗法并未被批准用于临床。因此，开发无任何抗菌剂和微生物添加的创面敷料，实现创面感染控制，促进创面愈合的第三种策略具有重要的理论和实际意义。本文利用纤维膜的强细菌粘附性，在更换敷料时，将致病菌剥离出创面，减少了创面的致病菌浓度，有利于维持创面的菌落平衡，促进愈合。本研究为新一代无任何抗菌剂和微生物添加的抗感染创面敷料开发，提供一种行之有效的思路。

相关论文发表在期刊ACS Materials Letters上，武汉纺织大学鲁振坦副教授为文章第一作者，鲁振坦副教授和王栋教授为共同通讯作者。

原文链接：

ACS Materials Lett. 2022, 4, XXX, 2547–2554

Publication Date:14 November, 2022

https://doi.org/10.1021/acsmaterialslett.2c00652

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