時空控釋藥物水凝膠登上Nature子刊
發布時間：2021-03-19 11:07:55 人氣：2215
肥厚性疤痕通常發生在深層創傷、嚴重燒傷或人皮膚手術切口之后。盡管在皮膚傷口管理方面取得了進步并且提高了存活率，但是肥厚性瘢痕的發生率仍然很高。皮膚傷口的有效愈合對于我們的生存至關重要。盡管皮膚具有很強的再生潛力，但異常的傷口修復可導致功能障礙和毀容性疤痕。皮膚瘢痕形成涉及ECM（細胞外基質）的過度沉積和錯位、細胞增多和慢性炎癥。 TGFβ信號已與皮膚瘢痕形成密切相關，使其成為潛在的治療靶標。然而，由于TGFβ信號傳導在皮膚傷口修復中的作用是多方面的，因此對TGFβ活性的抑制必須對傷口愈合的分辨/組織重塑階段具有特異性，以抑制瘢痕形成。 成果簡介于此，芝加哥大學Xiaoyang Wu和華東理工大學朱麟勇等人設計了一種脈動性藥物釋放平臺，通過將無縫合傷口閉合水凝膠材料與可生物降解的微膠囊系統相結合來實現無瘢痕傷口愈合，該微膠囊系統可定制為在所需時間釋放其在皮膚傷口中的內容物。成果發表在Nature Communications上。
整體設計目前，已經測試了用不同方法制造的微膠囊的藥物遞送。但是，大多數微膠囊將以連續方式釋放其內容物。為了解決這個問題，研究人員開發了一種水-油-水雙重乳液策略，將蛋白質包封在可光交聯的聚乳酸-乙醇酸共聚物（PLGA）殼內，該殼可以在給藥后產生具有脈動式藥物釋放動力學的微膠囊，即可以以時空特異性方式遞送TGFβ信號傳導抑制劑。 值得注意的式，采用的獨特的基于光誘導的亞胺交聯反應的水凝膠進行的皮膚傷口治療，可以有效地將多種生物相容性大分子與PLGA-NB膠囊交聯，而無需進行化學修飾。交聯可導致材料與微膠囊，水凝膠和傷口表面之間緊密且化學鍵合的界面成功整合，從而促進皮膚傷口的愈合。
圖|工程PLGA微膠囊，可通過光誘導交聯整合到皮膚傷口中 時空控制釋放皮膚傷口愈合是一個動態的交互過程，通常分為四個不同的階段：止血、炎癥、上皮再形成和組織重塑。盡管可能存在時空重疊，但可以為每個單獨的階段確定關鍵的時間窗口。PLGA-NB膠囊可以用不同的成分和制造方法制備，以適應貨物釋放動力學。因此，可以想到的是，可以使用PLGA-NB膠囊制備更先進的傷口敷料，該膠囊可以在不同的目標時間窗口釋放不同的因子。例如，具有較快釋放動力學的膠囊可用于遞送多種生長因子，包括可促進角質形成細胞增殖、肉芽組織形成和血管生成以增強皮膚傷口修復的TGFβ。 除了傳統的傷口治療外，還充分證明自體或同種異體表皮祖細胞可用于治療大面積燒傷創面和慢性皮膚損傷，例如糖尿病足潰瘍。憑借其強大的生物相容性，該材料將允許并支持CEA（培養的表皮自體移植）設備或同種異體皮膚移植物的潛在移植。此外，材料獨特的光凝膠化工藝還可用于通過干細胞噴霧促進皮膚傷口愈合。
圖|PLGA-NB遞送平臺可促進兔子和豬皮膚傷口愈合模型的無疤傷口愈合 參考文獻：Zhang,J., Zheng, Y., Lee, J. et al. A pulsatile release platform based onphoto-induced imine-crosslinking hydrogel promotes scarless wound healing. NatCommun 12,
整體設計目前，已經測試了用不同方法制造的微膠囊的藥物遞送。但是，大多數微膠囊將以連續方式釋放其內容物。為了解決這個問題，研究人員開發了一種水-油-水雙重乳液策略，將蛋白質包封在可光交聯的聚乳酸-乙醇酸共聚物（PLGA）殼內，該殼可以在給藥后產生具有脈動式藥物釋放動力學的微膠囊，即可以以時空特異性方式遞送TGFβ信號傳導抑制劑。 值得注意的式，采用的獨特的基于光誘導的亞胺交聯反應的水凝膠進行的皮膚傷口治療，可以有效地將多種生物相容性大分子與PLGA-NB膠囊交聯，而無需進行化學修飾。交聯可導致材料與微膠囊，水凝膠和傷口表面之間緊密且化學鍵合的界面成功整合，從而促進皮膚傷口的愈合。
圖|工程PLGA微膠囊，可通過光誘導交聯整合到皮膚傷口中 時空控制釋放皮膚傷口愈合是一個動態的交互過程，通常分為四個不同的階段：止血、炎癥、上皮再形成和組織重塑。盡管可能存在時空重疊，但可以為每個單獨的階段確定關鍵的時間窗口。PLGA-NB膠囊可以用不同的成分和制造方法制備，以適應貨物釋放動力學。因此，可以想到的是，可以使用PLGA-NB膠囊制備更先進的傷口敷料，該膠囊可以在不同的目標時間窗口釋放不同的因子。例如，具有較快釋放動力學的膠囊可用于遞送多種生長因子，包括可促進角質形成細胞增殖、肉芽組織形成和血管生成以增強皮膚傷口修復的TGFβ。 除了傳統的傷口治療外，還充分證明自體或同種異體表皮祖細胞可用于治療大面積燒傷創面和慢性皮膚損傷，例如糖尿病足潰瘍。憑借其強大的生物相容性，該材料將允許并支持CEA（培養的表皮自體移植）設備或同種異體皮膚移植物的潛在移植。此外，材料獨特的光凝膠化工藝還可用于通過干細胞噴霧促進皮膚傷口愈合。
圖|PLGA-NB遞送平臺可促進兔子和豬皮膚傷口愈合模型的無疤傷口愈合 參考文獻：Zhang,J., Zheng, Y., Lee, J. et al. A pulsatile release platform based onphoto-induced imine-crosslinking hydrogel promotes scarless wound healing. NatCommun 12,
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