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临床研究中心高洁研究员团队【Materials & Design】:NV@BSA-GEL水凝胶用于糖尿病伤口修复
发布时间:2023-05-06

近日,来自海军军医大学附属第一医院(上海长海医院)临床研究中心生物医用材料课题组高洁团队和牡丹江医学院武艳、华东理工大学李玉林教授合作,将可大规模生产的BMSCs来源细胞囊泡(BMSCs-NV)负载于牛血清白蛋白-明胶(BSA-GEL)中,制备成负载BMSCs-NV的牛血清白蛋白-明胶(BSA-GEL)水凝胶(NV@BSA-GEL)。NV@BSA-GEL不仅实现了BMSCs-NV的持续释放,并且显示出良好生物相容性和优异机械性能。NV@BSA-GEL通过刺激皮肤血管生成和胶原沉积,抑制炎症反应,表现出优越生物相容性和创面愈合活性,因此NV@BSA-GEL可能作为治疗糖尿病伤口一种新型敷料。相关成果以“A Mesenchymal Stem Cell-derived Nanovesicle-Biopotentiated Bovine Serum Albumin-Bridged Gelatin Hydrogel for Enhanced Diabetic Wound Therapy”为题于2023年4月26日发表于 《Materials & Design》(中科院Top 1区)。

文章摘要:

糖尿病难愈合创面是一种糖尿病引起的严重并发症,已成为截肢的重要原因。其治疗周期长、费用高,患者生活质量较差,现迫切需要新治疗策略。基于骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cell, BMSCs)的疗法在治疗糖尿病创面方面具有广阔的治疗潜力,但其应用受到了副作用限制,如致癌、免疫排斥和异常细胞转化。有趣的是,BMSCs来源的外泌体可以复制BMSCs对糖尿病创面的作用,并避免移植干细胞的副作用,但基于外泌体的疗法很难大规模生产,而且外泌体在伤口部位无法缓释,清除速率过快,对糖尿病创面愈合效果有效。明胶是胶原蛋白的水解产物,是水凝胶最广泛使用的生物材料之一。尽管明胶是一种高度通用的生物材料,但它是由长和多环的分子组成,其机械性能差,不利于清创和伤口愈合,制备合适的明胶水凝胶用于伤口敷料是具有挑战性的。通过天然的、可生物降解的多环结构的京尼平(genipin)(一种刚性交联剂)进行交联可以改善明胶水凝胶的机械性能,但交联后的刚性网络结构使明胶水凝胶仍然缺乏强大的机械性能。牛血清白蛋白(BSA)是一种来自循环系统的多域α-螺旋形蛋白。BSA呈现出随机线团和螺旋折叠构象的结构,因此,BSA可能改善明胶水凝胶的灵活性和刚性。因此,将BSA整合到明胶-genipin水凝胶中,有望产生强大机械性能以保护伤口,并减轻氧化压力,为伤口愈合创造理想微环境。