具有载氧与抗菌活性的多功能水凝胶的制备及其应用

皮肤作为人体的第一道防selleckchem线,在抵抗细菌感染等方面有着无可替代的作用。但随着传统抗菌药物的广泛应用,多重耐药菌感染伤口严重威胁人类生命。其中,金黄色葡萄球菌及其衍生的多重耐药菌极易产生生物膜。这导致伤口变为慢性伤口,伴有坏死,持续性炎症,并被缺氧组织覆盖,形成缺氧微环境,严重阻碍抗感染治疗和伤口愈合的正常进程。因此,迫切需要开发一种新的具有多种抗菌机制相结合的抗菌材料。本课题开发了一种在缺氧环境中具有抗菌活性的多功能水凝胶敷料(GCACF),以促进伤口愈合。该水凝胶由Cypate偶联的抗菌肽(AMP-Cypates;AC)、脂质体包裹的全氟十氢化萘和重组Ⅲ型胶原组成。首先通过Fmoc固相合成法,合成抗菌肽(KKLRLKIAFK),并通过共价键偶联光敏剂Cypate;随后使用超声乳液法合成了包裹全氟十氢化萘的脂质体纳米粒(FL);最后采用一锅法将AC与FL纳米粒整合到明胶水凝胶中得到GCACF水凝胶。使用多种表征方法,验证了材料的组成以及理化性质。通过体外抗菌涂板、细菌生长曲线以及生物膜抑制与破坏等实验,证明AMP-Cypates具有突出的抗菌活性。其抗菌作用是通过抗菌肽(AMP)活性、光热治疗(PTT)和光动力治疗(PDTGSK126化学结构)共同实现的。通过溶氧监测以及western blot实验对缺氧诱导因子(HIF-1α)进行定性定量分析,证明了全氟十氢化萘脂质体作为氧载体,可以有效缓解细胞缺氧状态,同时携带的氧气可以增强PDT疗效host-microbiome interactions。水凝胶中的重组Ⅲ型胶原蛋白在消除细菌感染的同时,进一步促进了伤口的愈合。材料在体外抗菌实验和载氧能力测试中均表现出良好结果。最后,经过动物伤口感染模型评价,证明了该水凝胶具有高效的细菌清除和促进伤口愈合的能力。综上所述,本课题成功制备了具有兼具抗菌、载氧、促进伤口愈合等多种功能的水凝胶伤口敷料,该水凝胶敷料为整合多种抗菌机制用于快速清除细菌感染和慢性伤口的愈合提供了平台。