电刺激(ES)可诱导伤口愈合和皮肤再生。将ES与依赖生物材料构建替代组织移植物的组织工程方法相结合,可以在不使用潜在的细胞毒性生长因子和外源细胞的情况下提供一种自我刺激的支架来愈合皮肤伤口。不幸的是,目前的ES技术要么无效(外部刺激),要么不安全(使用有毒电池植入电气设备)。康涅狄格大学Thanh D. Nguyen提出了一种新的伤口愈合策略,通过利用可生物降解的自充电压电PLLA(聚乳酸)纳米纤维基质将ES与组织工程技术相结合。
本文要点
(1)这种独特、安全、稳定的压电支架可以通过外部超声(US)激活,产生具有不同极性的可控表面电荷,从而具有抑制细菌生长(负表面电荷)和促进皮肤再生(正表面电荷)的多种功能。
(2)研究证明,低强度/低频率US激活的支架可以促进成纤维细胞/上皮细胞的增殖,增强伤口愈合过程中典型基因(胶原蛋白I、III和纤连蛋白)的表达,并在体外同时抑制金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的生长。
(3)这种方法在体内临界大小的皮肤创伤小鼠模型中诱导快速皮肤再生。因此,压电PLLA皮肤支架起到了多任务、可生物降解、无电池电刺激器的作用,这对皮肤伤口愈合和细菌感染预防都很重要。
Ritopa Das, et al. Biodegradable piezoelectric skin-wound scaffold. Biomaterials. 2023
DOI:10.1016/j.biomaterials.2023.122270
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961223002788