感谢关注公众号
欢迎转发和分享
封 面 文 章
RECOMMENDATION
一种多功能编织缝合线5-Fu@CHA-TA/PLA 的制备和性能研究
张琪禄, 徐丽慧, 王黎明
DOI：10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0016
引用本文：张琪禄,徐丽慧,王黎明.一种多功能编织缝合线5-Fu@CHA-TA/PLA 的制备和性能研究[J].东华大学学报(自然科学版),2024,50(5):12-21.
ZHANG Q L, XU L H, WANG L M. Preparation and performance of a multifunctional braided suture 5-Fu@CHA-TA/PLA[J]. Journal of Donghua University (Natural Science), 2024, 50(5): 12-21.
原文链接：
01
第一作者
张琪禄，上海工程技术大学纺织科学与工程学院硕士研究生，从事生物功能材料研究。
第二作者
王黎明，男，教授，从事纺织材料表面改性以及纳米技术在纺织品功能整理上的应用等方面的研究。
通信作者
徐丽慧，女，教授，上海高校特聘教授，入选校腾飞计划。主持国家自然科学基金项目、上海市自然科学基金面上项目等8项。主要研究有机无机纳米复合材料制备及超疏水、电磁屏蔽、光催化、防紫外线等多功能纺织品开发，在该领域所发表的论文被科学引文索引收录89余篇。获上海市科技进步二等奖2项，上海市技术发明奖1项，中国纺织工业协会科技进步奖3项，第二十七届上海市优秀发明选拔赛优秀发明金奖1项。
02
为最大限度减少损伤皮肤组织炎症、抑制瘢痕、促进伤口生理性愈合，多功能缝合线是目前临床研究重点。本研究合成了单宁酸（TA）增强的酰化透明质酸（CHA），用于负载五氟尿嘧啶（5-Fu）制备功能化缝合线用水凝胶涂层 5-Fu@CHA-TA。通过浸涂-紫外光照联用法将 7 股聚乳酸（PLA）复合纱线为基材编织的缝合线浸渍到 5-Fu@CHA-TA 水凝胶中，最终制备 5-Fu@CHA-TA/PLA 多功能缝合线。扫描电镜观察结果显示 5-Fu@CHA-TA水凝胶能够均匀涂层到 PLA 缝合线单丝表面；抗氧化试验、溶血试验及抗菌试验的结果显示，功能化改性的缝合线具有安全稳定的抗氧化性、血液相容性和显著的抗菌效果。缝合线摩擦力试验结果显示制备 5-Fu@CHA-TA/PLA 多功能缝合线摩擦力明显小于 PLA 编织缝合线，这将有助于减轻受伤组织的摩擦与拖拽。涂层稳定性的测试结果显示，在多次缝合后编织缝隙处依旧存在水凝胶，这一现象确保了缝合线一旦被植入体内，便能够有效 发挥其预期的作用。体外细胞相容性测试结果显示，功能化改性的缝合线具有良好的细胞相容性，且释放的 5-Fu 对成纤维细胞抑制率达到 65.48%，具有显著抑制组织增生的潜力。研究结果为功能性缝合线的开发提供了新思路。
03
创伤组织的生理性修复是临床一大难点。创伤组织一旦发生严重感染、发炎，会出现增生性疤痕，这不仅会导致皮肤功能障碍和损伤，而且会影响患者皮肤的美观，甚至会造成一系列社会问题，例如美容焦虑和抑郁。疤痕的形成主要是由于机体的炎症反应和成纤维细胞过度增殖导致的。为了解决这些问题，人们早在上个世纪就已经对手术缝合线的功能性进行了研究，尝试开发具有抗菌和抗炎特性的药物洗脱缝合线，以促进组织再生。目前，市面上唯一商品化的载药缝合线是载三氯生抗菌缝合线，如 Vicryl Plus 和 Monocryl Plus，这些缝合线仅仅被证明对病原体具有高效的防御作用，功能性的赋予还远远不够。
可降解缝合线因其在伤口愈合过程中无需拆线、降解产物无毒无害的显著优势而被人们广泛研究。聚乳酸（polylactic acid，PLA）作为一种重要的可降解生物高分子材料，用其制备的编织缝合线具备良好的生物相容性和生物降解性，易加工，且价格低廉，广泛应用于各类手术缝合线。然而，缝合线的编织结构形成的凹凸表面易黏附细菌，在手术缝合时易牵扯伤口，造成二次伤害，引起手术部位感染（surgical site infections，SSIs），这会促使成纤维细胞过度增殖，导致疤痕增生。因此，研发一种具有抗菌性、低摩擦力，并具备一定抗氧化和抗瘢痕功能的多功能性缝合线意义重大。
04
05
封面图片主要表现了涂层编织缝合线从编织到涂层成线的过程，同时展现出优异的功能性。图中单宁酸（TA，黄色小球）和五氟尿嘧啶（5-Fu，粉色小球）通过水凝胶被负载在缝合线上，形成载药涂层。涂层缝合线具备抗氧化性能和血液相容性，并且TA展现出较强的抗菌性，5-Fu在抑制成纤维细胞过度增殖中具有显著潜力，有望减少疤痕的形成，加速创面修复。两种药物共同负载在缝合线上作用于伤口，大大降低伤口感染、发炎和产生增生性疤痕的风险。随着伤口恢复需求日益增加，研发新型多功能性缝合线意义重大。
图1 封面图 涂层编织聚乳酸缝合线形成及功能性示意图
06
本文将编织聚乳酸缝合线上修饰功能性水凝胶涂层。水凝胶以透明质酸（hyaluronic acid，HA）为底物，引入丙烯酸酯双键，在紫外光照射下发生自由基反应。随后，添加单宁酸（Tannicacid，TA）促使分子间相互作用形成双网络结构，从而增强水凝胶的力学性能和抗疲劳性能。相较于单层网络，双层网络能更牢固地附着在缝合线上。由于瘢痕是高分化的成纤维细胞，故在双网络水凝胶中引入五氟尿嘧啶（5-fluorouracil，5-Fu）且涂覆到编织聚乳酸缝合线上，抑制成纤维细胞过度增殖，避免手术和创面修复过程中瘢痕的形成。通过一系列体外试验，研究缝合线的理化性能、抗菌性能、生物相容性以及抗瘢痕性能，为新型功能性缝合线提供创新思路。
长按二维码阅读全文
主管：中华人民共和国教育部
主办：东华大学
出版：东华大学期刊中心
编委会主任：陈南梁
主编：俞建勇
执行副主编：丁彬
期刊中心主任：王克斌
编辑：刘红梅，杜佳，杜小琴
扫二维码
关注我们
点击“阅读原文”查看更多文章！
