相關(guān)研究成果近日在線發(fā)表于國(guó)際期刊《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)應(yīng)用材料與界面》。

將多種成分有機(jī)結(jié)合在一起

該團(tuán)隊(duì)李大偉副研究員介紹，水凝膠是由天然聚合物或合成聚合物交聯(lián)而成的具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子材料，具有良好的柔韌性和生物相容性，其制作的敷料液體吸收性能好，能夠?yàn)閯?chuàng)面創(chuàng)造一個(gè)利于組織再生的濕潤(rùn)環(huán)境，能夠有效防止瘢痕形成并促進(jìn)傷口愈合；凝膠滑彈狀態(tài)可有效避免傷口黏連造成的二次傷害，因此成為醫(yī)用敷料的極佳選擇。

作為傷口敷料，水凝膠最初僅起到物理隔離保護(hù)和創(chuàng)造濕潤(rùn)環(huán)境的作用。然而，隨著臨床上對(duì)傷口修復(fù)的需求越來(lái)越多，單一功能的傷口敷料已經(jīng)難以滿(mǎn)足患者的期望和醫(yī)療材料的應(yīng)用需求，這對(duì)水凝膠的性能也提出了更高的要求。多功能水凝膠敷料不光需要滿(mǎn)足傳統(tǒng)敷料的基本功能，還需要具備抗菌、抗氧化、自黏附等性能。

“槲皮素是一種對(duì)人類(lèi)健康具有積極影響的天然生物活性材料，在我們?nèi)粘Ｉ钪幸步?jīng)常碰到，它存在于洋蔥、西蘭花、葡萄、漿果、櫻桃等各種水果和蔬菜中，且含量豐富。槲皮素已被證實(shí)具有卓越的抗氧化、抗炎和抗癌活性。”李大偉說(shuō)。此外，槲皮素顯示出優(yōu)異的保護(hù)心臟和神經(jīng)的能力以及良好的抗菌性能，本研究也證實(shí)了槲皮素在傷口治療方面具有一定的潛力。

該團(tuán)隊(duì)成員、博士生王蘭蘭介紹，他們?cè)趪L試了多種天然抗菌材料和凝膠體系之后，受海洋生物貽貝在潮濕環(huán)境下超強(qiáng)黏附性的啟發(fā)，將季銨鹽殼聚糖、多巴胺、槲皮素等成分有機(jī)結(jié)合在一起，構(gòu)建了一種兼具黏附性、自修復(fù)、抗氧化、抗菌等多種優(yōu)異功能的復(fù)合水凝膠敷料。

可黏附在不同材質(zhì)的物體上

“我們系統(tǒng)地研究了多功能水凝膠的微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、溶脹性能、黏附性能等，揭示了多巴胺濃度和槲皮素濃度與水凝膠的自修復(fù)性能、抗氧化、抗菌性能和溶血性能之間的構(gòu)效關(guān)系。”李大偉說(shuō)。

值得一提的是，該水凝膠反應(yīng)體系中存在多種類(lèi)型的交聯(lián)點(diǎn)，使得其擁有1800%的斷裂伸長(zhǎng)率；該水凝膠具有良好的貼附性、皮膚順應(yīng)性及可清除性。將片狀的水凝膠貼在手指關(guān)節(jié)處，任意彎曲手指，水凝膠敷料均能維持表面的平整，并保持良好的貼附性。

此外，該水凝膠能夠牢固地貼附在皮膚表面，易于揭下，且揭下時(shí)在皮膚表面不會(huì)殘留，表現(xiàn)出良好的可清除性。同時(shí)，其能夠經(jīng)受外力擠壓、摩擦，適合用作各種位置的傷口敷料。

該水凝膠還能夠黏附在不同材質(zhì)的物體上，如橡膠、塑料、木材、聚四氟乙烯、玻璃、陶瓷、金屬和骨骼等。該水凝膠中添加的槲皮素組分還賦予了材料抗菌、抗氧化以及優(yōu)異的凝血效果，在創(chuàng)口敷料領(lǐng)域表現(xiàn)出極佳的適用性。

“因擁有高彈性和自黏附性，這款水凝膠不需要額外的紗布加固，直接粘在傷口位置就行，且不挑位置，哪里有傷口就貼在哪里。如果傷口較大，這個(gè)敷料能拉伸10多倍，多纏幾圈固定得更牢固。它還具有很好的凝血效果，在應(yīng)急救援、快速包扎止血等場(chǎng)景具有很強(qiáng)的實(shí)用性。”李大偉表示。

相關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為，該研究的最大意義在于，通過(guò)構(gòu)建雙網(wǎng)絡(luò)互穿結(jié)構(gòu)并結(jié)合槲皮素和聚多巴胺的特性，賦予了水凝膠材料自黏附、自修復(fù)、抗菌、凝血、抗氧化等特性，并且其價(jià)格低廉、容易量產(chǎn)，對(duì)于新型醫(yī)用敷料的開(kāi)發(fā)有著重要意義。