康奈尔大学研究人员组成的跨学科团队发现了一种创新方法,可以利用植物化合物指甲花松的抗氧化和抗菌特性来制造纳米纤维涂层棉绷带,以抵抗感染并帮助伤口更快愈合。
棉纱布是最常见的伤口敷料之一;它价格便宜、容易获得、舒适且具有生物相容性。然而,它不能促进愈合或抵抗感染。
“仅靠棉花无法解决这些并发症,它需要进行生物功能化,”主要作者MohsenAlishahi说,他是一名纤维科学博士生,在人类生态学院人类系纳米纤维和纳米纺织品(NanoFibTex)实验室工作。中心设计(HCD)。
HCD副教授兼实验室主任TamerUyar表示,其主要研究兴趣之一是利用可持续材料开发功能性纤维,并探索其在医用纺织品和药物输送系统中的潜在应用。
在这项工作中,Alishahi、Uyar和博士生MahmoudAboelkheir使用了指甲花草酮,一种在指甲花叶中发现的红橙色化合物,具有抗氧化、抗炎和抗菌特性,可以提高棉花的性能。
Lawsone已被证明可以帮助伤口更快愈合,但它很难溶解在溶液中,并且不易被人体吸收。为了克服这些限制,研究小组使用环糊精(一种由淀粉产生的天然低聚糖)来创建包合物,将环糊精内的指甲花酮分子结合起来。
然后,他们使用静电纺丝设备从指甲花松-环糊精溶液中生产出均匀的纳米纤维涂层,并将其捕获在无纺棉垫上。他们发现,与纯指甲花酮相比,实验敷料具有显着更高的抗氧化活性,有望加快伤口愈合,这要归功于环糊精包合物增加了指甲花酮的溶解度,以及纳米纤维系统的高表面积与体积比。
NanoFibTex团队随后与兽医学院人口医学和诊断科学教授CraigAltier以及高级研究员RimiChowdhury合作,测试敷料的生物特性。实验敷料对革兰氏阴性和革兰氏阳性菌种均具有优异的抗菌性能,在测试中有效消灭了大肠杆菌和葡萄球菌。
乌亚尔说:“长期过度使用高浓度的合成抗生素导致了致命的多重耐药微生物流行的增加。”“因此,使用天然有效的抗菌剂(例如指甲花)可以作为合成抗菌剂的替代品。”
“伤口敷料应该提供一个合适的环境,促进愈合和预防感染,”阿里沙希说。“这种敷料采用棉花、环糊精和指甲花酮等纯天然材料,具有全面的抗氧化和抗菌活性,可以促进两者的结合。”
Alishahi说,这种敷料对于极易感染的慢性伤口(如糖尿病溃疡和烧伤)特别有帮助。抗氧化和抗炎特性还可以减少疤痕的形成,从而使更多的常规伤口受益。
“我熟悉患者因缺乏合适的敷料而面临的并发症,”曾在烧伤和伤口愈合研究中心工作的阿里沙希说。“我的最终目标是开发一种可以为他们克服这些困难的敷料。这项工作为创造对环境有益且有益于治疗的医用纺织品打开了大门。”