外伤及外伤感染是医院的多发病例,医用敷料可充当保护屏障,用来覆盖伤口,吸收伤口渗出液体,帮助创面愈合。传统的敷料虽然对创面有保护作用,但在透水透气、阻止细菌进入、生物相容性等方面不能满足当前对医用敷料性能的要求。生物医用水凝胶敷料是具有强吸水能力的三维网状结构高分子胶状物质,具有可调节的物理和化学性能、可功能化、具有与细胞外基质类似的结构特点,具有广阔的应用前景。


水凝胶敷料如何促进伤口愈合?


水凝胶敷料


水凝胶由于其良好的柔韧性和生物相容性,其制作的敷料吸收液体性能好,能够为创面创造一个利于组织再生的湿润环境,凝胶滑弹状态可有效地避免了伤口黏连造成的二次伤害,因此成为医用敷料的极佳选择。


水凝胶敷料如何促进伤口愈合?


皮肤受到创伤后,表皮层会被破坏,严重者的真皮层也会遭到一定程度的损伤。水凝胶具有以下优点可帮助伤口愈合


1)提供最佳愈合条件:伤口的愈合需要特定的环境,润湿的环境下更有利于细胞的生长,水凝胶可以快速吸收伤口渗出液,并可保持良好的愈合环境,为创面创造愈合所需要的湿润条件;


2)生物相容性更好:水凝胶敷料在保证良好愈合环境同时,能够提高人体内酶的活性,促进细胞再生以及死亡细胞的处理。伤口渗出液有许多伤口愈合所需要的生长因子,可以有效地使人体细胞再生及伤口愈合;


3)阻挡微生物入侵:润湿的水凝胶作为伤口的保护屏障,能够在一定程度上阻挡外界微生物和细菌的侵入;


4)创造低氧环境:水凝胶能够创造一个闭合的低氧环境,低氧环境促使吞噬细胞释放生长因子,加快伤口的愈合;


5)吸液能力好,不粘伤口可避免二次伤害:水凝胶敷料具有优良的吸液能力,且由于湿润环境的存在,减缓了液体蒸发的速度,不易形成干痂,且吸液后的敷料呈现出水凝胶状态,具有滑弹的特性,很好地避免了伤口二次伤害的问题。


水凝胶敷料种类



1、抗菌性水凝胶敷料


临床上如果产生感染细菌,就会引起伤口化脓,导致伤口愈合时间延长,严重的甚至会引起脓毒血症,危害生命健康。因此所用的伤口敷料就要具有抗菌、抑菌的功能。抗菌性水凝胶敷料能够抑制有害微生物滋长,抵抗有害微生物感染,具有抗菌或抑菌的功能,从而有效降低患者发生感染的风险。


按照水凝胶敷料的抗菌机理,可将其分为依靠自身理化结构以及对细菌的相互作用产生抗菌效果的自身抗菌水凝胶敷料,以及通过负载一定的抗菌剂对机体微环境做出应答、控制抗菌剂的释放含量来达到抗菌作用的负载抗菌剂水凝胶敷料两大类。如,壳聚糖是一种自身具有抗菌作用的生物质材料,其可通过静电作用,与带有负电荷的细菌细胞壁产生静电吸附,从而破坏细菌细胞壁,达到抗菌的效果;Ag、Cu、Zn等金属纳米粒子具有良好的抗菌性、耐热性,分散性良好,抗药性小,可用于制备抗菌性水凝胶。


2、吸附性水凝胶敷料


吸附性水凝胶敷料既有物理吸附作用,也有化学吸附作用。它在药物负载方面性能优越,通过物理吸附或者化学键合一定的药物成分,在应用到人体时释放药物因子,起到治疗作用,是一类新型医用水凝胶敷料。


3、智能水凝胶敷料


智能水凝胶是一类能够对外界刺激产生敏感性响应的,集自检测、自判断和自响应于一体的水凝胶。目前研究的智能水凝胶主要包括记忆自修复性、pH值响应性、双光响应性、热/pH值双响应性、应变敏感性水凝胶等。由于这些水凝胶无毒性、力学性能优良,且生物相容性、组织亲和性较好,同时具有某些特定的功能性,因此在医用敷料方面具有潜在应用价值。如,美国麻省理工学院(MIT)公布了一种将药物释放系统与温度感应相整合的具有高度弹性和韧性的水凝胶式智能创可贴,这种创可贴可以根据体表温度的变化进行药物的释放,并且保持在与人体相适应的范围内。


4、复合水凝胶敷料


由于单一材料的性能无法满足伤口愈合过程中多元化的需求,因此,具有多重功能的复合水凝胶敷料得到了相应的发展。复合水凝胶敷料在力学性能、透水透气性、吸液速率、保湿性以及生物活性、生物相容性等方面比单一的水凝胶敷料更加优异,能够满足不同创伤情况的要求,在医用敷料领域具有独特的优势。


5、其他新型水凝胶敷料


除了上述 4 种主要的新型生物医用水凝胶之外,有学者还研究了一些其他新型水凝胶。如:


可以释放H2O2的原位成形水凝胶,可用于治疗耐药性的细菌感染,克服了临床已有敷料不能治疗已经感染细菌伤口的缺点,因此可作为一种具有生物相容性和抗菌活性的可注射/可喷涂的抗菌敷料;


超分子水凝胶,在暴露于美金刚(FDA批准的药物)时能够溶解,使其容易从伤口移除,减少新形成组织的额外创伤并加快愈合过程;


抗生物黏附功能化的片状水凝胶敷料,其表面和内部对细菌和细胞的黏附显著减少,不粘连伤口皮肤,可有效预防急性放射性皮炎的发生;


蛋白质分子印迹水凝胶,分子印迹技术能明显提高水凝胶的载药量和释放时间,是非印迹水凝胶的2倍,并且具有特异识别功能,因此在载药和药物释缓方面有很大应用前景。


随着各类新型水凝胶敷料的不断研究和探索,人们对水凝胶敷料的认识越来越深刻,不仅拓展了水凝胶敷料的种类,而且发现了水凝胶敷料在生物医用领域更广泛的应用,如在放疗治疗、红外线照射治疗、压疮护理等护理方面以及胃管面部固定等辅助固定等方面的应用。



文章来源: 纺织导报, DT新材料

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