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Flexible Bioactive Glass Nanofiber-Based Self-Expanding Cryogels with Superelasticity and Bioadhesion Enabling Hemostasis and Wound Healing
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2023-06-06 , DOI: 10.1021/acsnano.3c01370 Xuyan Lu 1 , Zirui Liu 2 , Qirui Jia 2 , Qiusheng Wang 1 , Qi Zhang 2 , Xiaoran Li 1 , Jianyong Yu 1 , Bin Ding 1
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2023-06-06 , DOI: 10.1021/acsnano.3c01370 Xuyan Lu 1 , Zirui Liu 2 , Qirui Jia 2 , Qiusheng Wang 1 , Qi Zhang 2 , Xiaoran Li 1 , Jianyong Yu 1 , Bin Ding 1
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Self-expanding cryogels hold unique prospects for treating uncontrollable hemorrhages. However, development of a mechanically robust, tissue-adhesive, and bioactive self-expanding cryogel enabling effective hemostasis and tissue repair has remained a great challenge. Herein, we report a superelastic cellular-structured bioactive glass nanofibrous cryogel (BGNC) composed of highly flexible BG nanofibers and citric acid-cross-linked poly(vinyl alcohol). These BGNCs exhibit high absorption capacity (3169%), fast self-expanding ability, near zero Poisson’s ratio, injectability, high compressive recovery at a strain of 80%, robust fatigue resistance (almost no plastic deformation after 800 cycles at a strain of 60%), and good adhesion with diverse tissues. The BGNCs provide sustained release of Ca, Si, and P ions. Moreover, the BGNCs present better blood clotting and blood cell adhesion ability and superior hemostatic capacity in rabbit liver and femoral artery hemorrhage models as compared with commercial gelatin hemostatic sponges. In addition, BGNCs are able to stop bleeding in rat cardiac puncture injury in about 1 min. Furthermore, the BGNCs are capable of promoting rat full-thickness skin wound healing. The development of self-expanding BGNCs with superelasticity and bioadhesion provides a promising strategy for exploring multifunctional hemostatic and wound repair materials.
中文翻译：
基于柔性生物活性玻璃纳米纤维的自膨胀冷冻凝胶具有超弹性和生物粘附力，可实现止血和伤口愈合
自膨胀冷冻凝胶在治疗无法控制的出血方面具有独特的前景。然而，开发一种机械坚固、具有组织粘附性和生物活性的自膨胀冷冻凝胶，能够有效止血和组织修复，仍然是一个巨大的挑战。在此，我们报道了一种由高柔性BG纳米纤维和柠檬酸交联聚（乙烯醇）组成的超弹性细胞结构生物活性玻璃纳米纤维冷冻凝胶（BGNC）。这些BGNC表现出高吸收能力（3169%）、快速自膨胀能力、接近零的泊松比、可注射性、80%应变下的高压缩恢复性、强大的抗疲劳性（在60应变下800次循环后几乎没有塑性变形） %)，与多种组织具有良好的粘附力。BGNC 可持续释放 Ca、Si 和 P 离子。而且，与商业明胶止血海绵相比，BGNC 在兔肝脏和股动脉出血模型中表现出更好的凝血和血细胞粘附能力以及优越的止血能力。此外，BGNCs能够在约1分钟内使大鼠心脏穿刺损伤止血。此外，BGNC 能够促进大鼠全层皮肤伤口愈合。具有超弹性和生物粘附力的自膨胀BGNC的开发为探索多功能止血和伤口修复材料提供了一种有前景的策略。BGNCs能够促进大鼠全层皮肤伤口愈合。具有超弹性和生物粘附力的自膨胀BGNC的开发为探索多功能止血和伤口修复材料提供了一种有前途的策略。BGNCs能够促进大鼠全层皮肤伤口愈合。具有超弹性和生物粘附力的自膨胀BGNC的开发为探索多功能止血和伤口修复材料提供了一种有前景的策略。
更新日期：2023-06-06
中文翻译：
基于柔性生物活性玻璃纳米纤维的自膨胀冷冻凝胶具有超弹性和生物粘附力，可实现止血和伤口愈合
自膨胀冷冻凝胶在治疗无法控制的出血方面具有独特的前景。然而，开发一种机械坚固、具有组织粘附性和生物活性的自膨胀冷冻凝胶，能够有效止血和组织修复，仍然是一个巨大的挑战。在此，我们报道了一种由高柔性BG纳米纤维和柠檬酸交联聚（乙烯醇）组成的超弹性细胞结构生物活性玻璃纳米纤维冷冻凝胶（BGNC）。这些BGNC表现出高吸收能力（3169%）、快速自膨胀能力、接近零的泊松比、可注射性、80%应变下的高压缩恢复性、强大的抗疲劳性（在60应变下800次循环后几乎没有塑性变形） %)，与多种组织具有良好的粘附力。BGNC 可持续释放 Ca、Si 和 P 离子。而且，与商业明胶止血海绵相比，BGNC 在兔肝脏和股动脉出血模型中表现出更好的凝血和血细胞粘附能力以及优越的止血能力。此外，BGNCs能够在约1分钟内使大鼠心脏穿刺损伤止血。此外，BGNC 能够促进大鼠全层皮肤伤口愈合。具有超弹性和生物粘附力的自膨胀BGNC的开发为探索多功能止血和伤口修复材料提供了一种有前景的策略。BGNCs能够促进大鼠全层皮肤伤口愈合。具有超弹性和生物粘附力的自膨胀BGNC的开发为探索多功能止血和伤口修复材料提供了一种有前途的策略。BGNCs能够促进大鼠全层皮肤伤口愈合。具有超弹性和生物粘附力的自膨胀BGNC的开发为探索多功能止血和伤口修复材料提供了一种有前景的策略。
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