西安理工空军军医大《AFM》：一种自供电创伤敷料用于加快感染性创面修正

  全主动化医治渠道是一种及实时监测和及时医治的闭环系统，它能够实时、准确确诊病况并同步进行及时有用的医治，并且在医治进程中能够监控作用并随时调整给药计划，有利于到达最佳医治作用，并削减毒副作用和药物耐药性。其间，呼应外界影响而开释药物的开关是完成精准医治的关键步骤。具有共同影响-呼应机制的“智能型”药物载体，可在外源型或人体本身外因的影响下做出相关理化性质改动的呼应调理，在完成药物靶向开释的一起，主动调理药物开释速率。传统的智能呼应系统，如pH呼应，温度呼应，电场和光呼应等药物载体虽具有智能呼应药物开释的特色，但由于抗生素药物的亲水性，在施加影响初期，存在爆发式开释现象，构成药物毒性，在不施加影响条件时仍会受浓度梯度影响而开释，构成耐药性问题。因而，怎样来完成药物投递系统的精准控释是亟需处理的医学瓶颈。

  鉴于此，近来西安理工大学汤玉斐教授团队和空军军医大学吴子祥教授团队联合攻关，规划了一种依据“Lock-ON/OFF”电场（EF）驱动药物开释联合电影响（ES）医治PCVE自供电创伤敷料用于加快感染性创面修正（示意图1），并要点研讨了的不同孔隙结构和不同影响条件下的药物开释性能及释药机制。本研讨以压电资料聚偏氟乙烯（PVDF）作为自供电系统，以负载盐酸万古霉素的羧基化碳纳米管（c-MWCNTs-VAN）作为电场呼应药物开释系统构建了PCVE电场呼应药物开释联合电影响医治的自供电创伤敷料用于慢性感染创伤修正。此外，考虑到PVDF为疏水资料，药物易被载体封锁在系统内，存在导致药物开释困难的问题。聚氧化乙烯（PEO）被当作软模板，经过水洗处理构建多孔结构，为药物开释供给通道的一起，进步资料压电呼应面面积，促进抗菌药物的高效开释。PCVE电场呼应药物开释耦合电影响医治的自供电创伤敷料能够在人体活动发生的机械应力作用下构成压电电场。该电场，可作为药物开释的开关，开释盐酸万古霉素杀死细菌，调控炎症趋化因子（IL-6, IL-1, TNF-ɑ）下调。一起，还可重塑创面内源性电场，作为生物电影响信号，调控血管再生，胶原堆积，再上皮化及相关生长因子的表达，加快创伤愈合周期。体外药物开释依据成果得出，在 EF 的作用下，药物的累积开释率为 88.57%，是没有 EF 作用下（0%）的约 89 倍，完成了药物的精准开释。此外， SD 大鼠皮肤残缺感染模型医治依据成果得出，在Lock-ON/OFF电场驱动药物开释联合电影响（ES）医治下的创伤愈合率是独自 ES 的 1.26 倍，标明 iL-6 下谐和 ɑ-SMA 上调具有促进创面修正的作用。因而，本研讨所提出的自供电电场呼应药物开释联合电影响医治的自供电创伤敷料将 有望推进长途确诊，无线医治及按需精准医疗的开展。

  示意图1 用于加快感染性创面修正的依据“Lock-ON/OFF”EF驱动药物开释联合电影响医治PCVE自供电创伤敷料的制备及使用示意图

  图3 自供电创伤敷料的体外抗菌活性点评。琼脂平板上的(a,e)S.aureus和(b,f)MRSA与吸附药物溶液的滤纸片共存24小时后的图画和定量数据。上述药物溶液分别是PCVE0.03(S)和PCVE0.03(D)在第1、4和7天开释的药物溶液。(c)S.aureus和(d)MRSA与吸附药物溶液的滤纸片共存24小时后的AO/EB双荧光染色荧光显微镜图画。(绿色：活菌；赤色：死菌）。(g)盐酸万古霉素的抑菌机制示意图。(n=3，mean ±SD，*p＜0.05，**p＜0.01，***p＜0.001）。

  图4 体外细胞毒性、细胞粘附、增殖和搬迁活性。(a)细胞毒性，(b)细胞生机。(c)动态加载下的细胞划痕试验示意图。(d)各组成纤维细胞粘赞同增殖的荧光图画(赤色表明细胞质，蓝色表明细胞核），（d1）第1、3和5天的细胞覆盖率，（d2）第1和3天的细胞长径比。（e）不同组电影响作用下成纤维细胞的增殖和搬迁活性，（e1）细胞搬迁间隔，（e2）细胞搬迁面积，（e3），成纤维细胞在不同组电影响作用下生长形状的荧光图画。（i：对照组；ii：PVDF；iii：PCVE0.03(S)；iv：PCVE0.03(D)）。(n=3，mean ±SD，*p＜0.05，**p＜0.01，***p＜0.001）。

  图5 自供电创伤敷料对感染性创伤的体内医治作用点评。(a)SD大鼠感染性创伤模型的构建及医治流程图。(b)第0、4、7和10天不同医治方法下创伤的代表性相片，(c)创伤愈合进程示意图，(d)创伤愈合率。(e)PCVE0.03(D)的创伤愈合率与近期相似创伤敷料报导的创伤愈合率比照图。 (n=3，mean ±SD，*p＜0.05，**p＜0.01，***p＜0.001）。

  图6 第7和10天不同医治方法医治后创面安排的病理学剖析。对照组、PVDF组、PCVE0.03(S)组和PCVE0.03(D)组在第7天和第10天的(a)H&E和(b)Masson染色创伤安排显微相片。

  图7 第7天不同组创伤安排中IL-6和ɑ-SMA的免疫荧光染色显微相片（a）和定量数据（b,c）。(d）依据“Lock-ON/OFF”电场驱动药物开释联合电影响疗自供电创伤敷料用于参加感染性创面修正的愈合机制示意图。(n=3，mean ±SD，*p＜0.05，**p＜0.01，***p＜0.001）。