陳根：新型傷口敷料，或可緩解細菌耐藥問題

陳根談科技 2022-06-11 發(fā)布于陜西

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文|陳根

水凝膠是一種內部帶有強烈的親水基團，對水有特殊吸附作用的高分子材料。不同于海綿、棉布等吸附材料，水凝膠能夠通過分子間交聯，形成網狀結構，吸收自身質量成百上千倍的水。水凝膠醫(yī)用敷料是近年來發(fā)展起來的一種新型創(chuàng)傷敷料，其不僅能改善創(chuàng)面微環(huán)境，促進傷口愈合，還能減輕患者的疼痛。

雖然水凝膠形式的傷口敷料在一定程度上能夠抑制細菌生長，但致病性感染依然在慢性傷口中較為常見，抗生素的過度使用也使細菌產生了耐藥性。如此，非常需要一種智能傷口敷料系統(tǒng)，以實現實時監(jiān)控和按需治療。

近日，科學家們開發(fā)了一種新型智能水凝膠材料，其由一種交聯的聚合物網絡組成，可以容納大量納米顆粒，如抗生素。當作為繃帶使用時，這種水凝膠只有在檢測到細菌時才會釋放其藥物載荷，實現按需給藥。

該智能材料生物相容性好，能夠感知創(chuàng)面變化，且具有熒光共振能量轉移效應的納米粒子。當響應紫外光時，其能夠可控地釋放抗生素的大分子。通過監(jiān)測水凝膠熒光信號，其智能系統(tǒng)能夠預警感染的發(fā)生，隨后對水凝膠加以近紅外光照射，從而實現抗生素的可控釋放以及對感染創(chuàng)面的及時治療。

β-內酰胺酶是細菌合成分解的一種酶，這種酶可以破壞藥物上的β內酰胺結構，導致藥物失效。常用的β內酰胺類藥物包括青霉素類和頭孢類。這兩類藥物有較強的的抗菌作用，可以破壞細菌的細胞壁，導致細胞的破裂和死亡。與此相反，有些細菌會分解β內酰胺酶，使抗生素失去抗菌效果。

實驗中，科學家們利用豬的皮膚樣本中測試了該智能材料，結果發(fā)現，水凝膠在應對產生β-內酰胺酶的細菌時釋放了它們的有效載荷，而其他細菌的酶沒有降解這種結構。這表明，該系統(tǒng)可以有效減少治療所需的藥物量，從而也能降低藥物產生耐藥性的概率。

未來，該新型智能水凝膠，或也可用于癌癥的治療中。

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