由于持续感染以及对神经和血管的相关损伤,细菌感染的伤口对愈合提出了挑战。虽然声动力疗法可以帮助杀死细菌,但它受到残留氧化应激的限制,导致炎症持续时间延长。
为了解决这些障碍,开发了新型4-辛基衣康酸(4-OI)涂层的掺锂ZnO/PLLA压电复合微纤维,在超声治疗下提供全程“靶向”治疗。 Li原子的加入会导致ZnO晶格畸变并增加带隙,通过对齐的PLLA构象设计增强复合微纤维的压电和声催化性能。
在感染和炎症阶段,压电微纤维表现出时空依赖性的治疗效果,在声动力治疗下15分钟内迅速消除超过94.2%的金黄色葡萄球菌。在此阶段之后,微纤维捕获活性氧并帮助巨噬细胞重新编程,恢复线粒体功能,实现体内平衡并缩短炎症周期。
随着伤口愈合阶段的进展,生物活性Zn2+和Li+离子不断释放,改善细胞募集,压电刺激通过神经血管化增强伤口恢复。与市售敷料相比,本研究的超细纤维可加速大鼠伤口(Φ=15毫米)的闭合,并在12天内不留疤痕。这种伤口管理策略为感染伤口治疗提供了一条有前途的途径。
压电微纤维在逐步超声治疗下的伤口愈合机制示意图
压电ZnO和ZnLiO纳米棒的表征
压电微纤维的微观结构、降解和机电转换
压电微纤维的伤口愈合性能
https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2024.122803
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