A. Six

瑞士聯(lián)邦材料測試與研究實(shí)驗(yàn)室(瑞士)

為了抑制細(xì)菌性傷口感染，瑞士聯(lián)邦材料測試與研究實(shí)驗(yàn)室(Empa)的研究人員開發(fā)出帶有抗菌肽的纖維素膜(圖1)。初步結(jié)果顯示，由植物基材料制成的親膚纖維素膜可以有效殺滅細(xì)菌。

圖1 在含抗菌肽的纖維素膜作用下，結(jié)締組織細(xì)胞能更有效地附著并在傷口表面擴(kuò)散(來源: Empa)

若細(xì)菌侵入傷口，將有可能引發(fā)長期感染，引起傷口無法愈合，甚至?xí)U(kuò)散到全身，導(dǎo)致危及生命的血液中毒。抗生素耐藥性的問題正變得越來越普遍，尤其是在復(fù)雜的傷口中，葡萄球菌等細(xì)菌已對這種曾經(jīng)是醫(yī)學(xué)神奇武器的抗生素產(chǎn)生了抗藥性(圖2)。Empa開發(fā)的纖維素膜，可使這些感染在早期就被消除。

圖2 細(xì)菌對抗生素產(chǎn)生了抗藥性(來源:疾病預(yù)防控制中心，Unsplash網(wǎng)站)

以纖維素為原料，采用靜電紡絲技術(shù)制備細(xì)纖維膜。這種直徑小于1 μm的纖維素纖維被紡制成精細(xì)的多層三維織物。紡絲過程中，加入聚氨酯聚合物以使薄膜具有較好的柔韌性和穩(wěn)定性。

為獲得抗菌效果，設(shè)計(jì)了能與纖維素纖維結(jié)合并具有抗菌活性的多功能肽。與較大的蛋白質(zhì)相比，多肽具有下述優(yōu)點(diǎn): 它們比蛋白質(zhì)更容易生成，也更穩(wěn)定，而蛋白質(zhì)對傷口中的化學(xué)反應(yīng)更敏感。

如果用這種肽溶液處理纖維素膜，纖維支架將被多肽飽和。細(xì)胞培養(yǎng)試驗(yàn)表明，人類皮膚細(xì)胞對含肽的膜具有良好的耐受性。通常，在愈合不良的傷口中易發(fā)現(xiàn)細(xì)菌，如葡萄球菌。細(xì)纖維素膜則是這些細(xì)菌的克星。在細(xì)菌培養(yǎng)中，超過99.99%的細(xì)菌被含肽的膜殺死。

未來，將為抗菌膜配備額外的功能。例如，可以通過結(jié)合位點(diǎn)對多肽進(jìn)行功能化，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的治療物質(zhì)的控制釋放。