受胎兒皮膚啟發的活性繃帶,幫助傷口癒合不留疤

作者 | 發布日期 2019 年 07 月 29 日 18:59 | 分類 奈米 , 尖端科技 , 材料 follow us in feedly


過去,繃帶的主要作用是被動保護傷口不受二度感染,但不會主動治療患處,然而近年越來越多引人注目的「活繃帶」問世,可利用各種方法加速傷口癒合。哈佛大學科學家受胎兒皮膚啟發,最近也推出一種新活性敷料,不僅能加速傷口癒合,還能避免傷口留下疤痕。

我們的皮膚是如此脆弱,舉凡割傷、燙傷、擦傷、水泡、青春痘等,都可能讓皮膚留下不可抹滅的痕跡,而我們通常只是以紗布、繃帶包覆傷口,用來減緩疼痛感和減少接觸外來細菌,傷口癒合只能交給時間。

近年來,科學家開始研發更複雜的傷口敷料,比如可監測 pH 值和溫度來追蹤傷口癒合程度、提供低功率電脈衝來加速傷口癒合速度(從原本 2 週縮短至 3 天)的繃帶、或者將聚合物以噴霧形式噴在傷口上的「透氣假皮膚」,各種都頗具前景,只是多數製程複雜且昂貴。

現在哈佛大學韋斯研究所(Wyss Institute at Harvard University)與麥基爾大學科學家合作,開發出基於熱敏水凝膠的活性黏合敷料(active adhesive dressing,AAD),同時兼具彈性、高黏性與抗菌性,而且不像其他敷料需藉某種刺激才能加速傷口癒合,活性黏合敷料只要貼著就可以發揮神奇加速的作用。

──研究人員從胚胎的皮膚獲得靈感。和成人不同,胎兒皮膚就和金鋼狼皮膚一樣,可以完全自癒且不留半點疤痕,這是因為皮膚傷口周圍的細胞,會製造一種肌動蛋白(actin)構成的纖維,不斷推擠傷口使其閉合,就像你拉緊束口袋的繩子;只是隨著年齡增長,皮膚細胞會逐漸失去這種能力,並在癒合過程出現炎症反應與留下疤痕。

為了模擬胚胎皮膚纖維的收縮力,研究人員往海藻酸製成的水凝膠中添加奈米銀顆粒、以及稱為 PNIPAm 的熱敏聚合物,奈米銀顆粒用來殺菌,PNIPAm 聚合物則已知會排斥水,並能在 32℃ 溫度下收縮,因此基於 PNIPAm 的水凝膠敷料貼在傷口上時,體溫將能加熱 PNIPAm 聚合物使其快速拉聚傷口,而改變凝膠中 PNIPAm 的添加量,還可以調整拉扯的力度,比如關節處的皮​​膚癒合時需要更大的伸縮力。

在小鼠實驗,團隊發現這種活性黏合敷料讓傷口面積減少約 45%,傷口癒合的速度明顯比其他水凝膠敷料都還快,且過程不會產生炎症或免疫反應。團隊希望接下來可以展開臨床前研究,證明 AAD 成為醫療用品的潛力。

新論文發表在《科學前緣》(Science Advances)期刊。

(首圖來源:哈佛大學韋斯研究所

延伸閱讀: