材料研究学报

丝素蛋白姜黄素复合膜敷料促进皮肤创面愈合的 

来源:材料研究学报 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-03-22

0 引言 Introduction

丝素蛋白是一种从蚕丝中获取的天然高分子纤维蛋白,占蚕丝总质量的70%-80%[1]。由蚕丝脱胶后获得的丝素蛋白纤维,可以溶解在高浓度盐溶液中形成再生丝素蛋白溶液[2],脱盐后,再生丝素蛋白溶液经过不同处理方式可制成不同的材料形式,例如薄膜[3]、水凝胶[4]、纤维[5]、多孔基体等[6]。丝素蛋白基材料具有良好的生物相容性、易降解性和加速伤口愈合等特性,因此丝素蛋白基材料被广泛应用于医用敷料领域[7-9],其中由于丝素蛋白薄膜具有优良的透光性、良好的透气透湿性能及易于大规模制备等优点受到广泛关注[10]。

医用敷料是指覆盖在伤口表面为伤口提供适宜环境的医用材料[11]。此外,医用敷料还需要保护伤口不被细菌感染[12]。为了达到这一目的,人们通常选择在伤口敷料中添加一种抗菌物质来达到抑菌的效果[13-14]。姜黄素是一种从姜科植物根茎中提取的具有食用、药用等多种用途的多酚类物质,具有多种生物活性,包括抗炎、抗菌、促进伤口愈合、抗组织增生等多方面的优越特性[15-16]。此外,光照可以增强姜黄素的抗菌活性[17]。结合丝素蛋白膜优良的透光性,丝素蛋白/姜黄素复合膜能够更有效地发挥姜黄素的抗菌活性,因而在医用伤口敷料领域有较高的应用潜力。

前期研究制备出了丝素蛋白/姜黄素复合膜,对丝素蛋白/姜黄素复合膜的表面微观形貌、化学官能团、热稳定性进行了分析;对丝素蛋白/姜黄素复合膜的缓释性能、吸湿性、透气透湿性能进行了测试;对丝素蛋白/姜黄素复合膜的抑菌性能、阻止细菌穿透及屏障功能、细胞毒性进行了评价[10]。实验进一步考察丝素蛋白/姜黄素复合膜的力学性能,探讨丝素蛋白膜透光性对所负载姜黄素抗菌性能的作用,最后采用小鼠皮肤全层缺损模型对丝素蛋白/姜黄素复合膜应用于医用伤口敷料的可行性进行评价。

1 材料和方法 Materials and methods

1.1 设计 分组对照观察实验。

1.2 时间及地点 实验于2019年9月至2020年6月在西南大学完成。

1.3 材料

1.3.1 实验动物 20只雌性昆明小鼠,体质量18-22 g,购自重庆腾鑫生物技术有限公司,实验动物生产许可证编号:SCXK(渝)2018-0003。实验方案经西南大学实验动物伦理审查委员会批准(批准号:IACUC-)。

1.3.2 主要材料、试剂 蚕茧(西南大学生物技术学院);透析袋(截留分子质量:8 000-14 000 Da,北京索莱宝科技有限公司);姜黄素(BBI生命科学有限公司);无水氯化钙(源业生物技术有限公司);无水乙醇、氯化钠(重庆川东化工有限公司);胰蛋白胨(北京奥博星生物技术有限责任公司);酵母粉(英国OXOID公司);琼脂粉(德国BioFroxx公司);PBS(美国Hyclone公司);水合三氯乙醛、甲醛溶液(上海阿拉丁生化科技股份有限公司);甘油、戊二醛、碳酸钠、二水合磷酸二氢钠(成都市科龙化工试剂厂);十二水合磷酸氢二钠、二甲苯(成都市科隆化学品有限公司);苏木精-伊红染色液(南昌雨露实验器材有限公司)。所用试剂均为分析纯,实验用水为超纯水(电阻率>18 MΩ·cm-1)。

1.3.3 主要仪器 精密电子天平(型号BSSA224S-CW,赛多利斯科学仪器有限公司);纯水仪(型号F5CA,Millipore);磁力搅拌器(型号B13-3型,上海司乐仪器有限公司);水浴锅(型号SYG-1210,Crystal Technology & Industries);人工气候箱(型号HQH-250,上海跃进医疗机械有限公司);测厚仪(型号0,开拓工具有限公司);微量振荡器(型号VORTEX-5,海门市其林贝尔仪器制造有限公司);万能力学试验机(型号GTM-2100,协强仪器制造有限公司);紫外可见分光光度计(型号759S,上海菁华科技仪器有限公司);洁净工作台(型号SW-CJ-2FD,苏州安泰空气技术有限公司);紫外线点光源照射机(型号UVSP8V2999,深圳市宇衔德科技有限公司);皮肤打孔器(型号BP-60F,帝鑫模具配件有限公司);徕卡轮转式切片机(型号RM2235,上海徕卡仪器有限公司);摊片机(型号HI1210,上海徕卡仪器有限公司);烤片机(型号HI1210,上海徕卡仪器有限公司);光学显微镜(型号DM300,德国徕卡显微系统股份有限公司)。

1.4 实验方法

1.4.1 丝素蛋白/姜黄素膜的制备 将蚕茧置于质量分数为0.5%的Na2CO3水溶液中煮沸1 h,随后将蚕茧取出,在去离子水中搓洗至无滑腻感,然后在室温条件下晾干获得丝素蛋白纤维。将晾干后的丝素蛋白纤维溶解在摩尔比为1∶2∶8的CaCl2∶CH3CH2OH∶H2O三元溶液中,于70 ℃水浴中搅拌直至完全溶解。待上述溶液冷却至室温后将其倒入洁净的透析袋中,置于去离子水中透析3 d,每3 h换一次水。透析结束后使用医用纱布过滤溶液,随后将滤液8 000 r/min离心30 min,所得上清液即为丝素蛋白溶液。随后,将上述丝素蛋白溶液置于60 ℃水浴中加热浓缩至其质量分数为4%。

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