负载SOD的温敏性γ-PGA复合水凝胶的制备及其在创伤修复中的应用

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皮肤作为人体最大的器官,具有保护、感知以及代谢等功能。皮肤创伤修复是一个非常复杂的生理生化反应,涉及到诸多氧化还原反应,在慢性创伤中,氧化还原反应平衡被打破,产生过量活性氧,引起氧化应激,导致伤口长期不能愈合。因此,研究具有抗氧化功能的新型创伤敷料具有重要意义。  本研究以聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)和γ-聚谷氨酸(γ-PGA)为原料,通过复合包埋方式,制备得到负载有超氧化物歧化酶(SOD)的PNIPAM/γ-PGA水凝胶(SOD-PNIPAM/γ-PGA-H),该体系具有温度敏感性,并且体系成胶性能稳定,无脱水现象。吸水率和保水率测试结果显示, PNIPAM/γ-PGA-H体系可以为创面提供湿润环境。体外SOD释放结果表明,将该体系能够实现SOD的缓慢释放,并且能够维持 SOD较高酶活力,以保证有效地清除超氧阴离子。细胞毒性实验结果显示,化学合成的PNIPAM和PNIPAM/γ-PGA凝胶体系均具有良好的细胞相容性。Ⅰ型糖尿病鼠创伤修复实验显示,与对照组相比,PNIPAM/γ-PGA水凝胶有利于伤口的愈合,负载SOD后,创伤修复效果更好。此外,以甲基纤维素(MC)和γ-PGA为原料制得温度敏感性水凝胶,通过化学改性引入硬脂酰基,实验证明,硬脂酰基的引入可以降低甲基纤维素的最低共溶温度,但仍然高于40 oC。高浓度的CaCl2可以有效地降低体系的最低共溶温度(LSCT),亦即凝胶化温度,但是高浓度盐类具有细胞毒性。因此,本文采用化学改性和外加盐类两种方法,对其凝胶化温度进行调控。实验结果显示,该凝胶体系LSCT可以调整为37oC左右。吸水率测试结果显示,体系吸水率随着γ-PGA含量的增加而增大;保水率测试结果表明,水凝胶具有较好的保水性。体外 SOD释放实验结果显示,凝胶体系能够实现SOD的可控缓慢释放,并且能够有效地清除超氧自由基。细胞毒性结果显示,该凝胶体系具有良好的细胞相容性,可以用作创伤修复敷料。
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