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bFGF缓释纳米敷料的制备及其创面主动修复性能研究

文献类型:学位论文

作者车诗怡
答辩日期2021-06-01
文献子类硕士
授予单位中国科学院过程工程研究所
导师张松平
关键词纳米敷料,创面修复,乳液电纺,Bfgf-atp-zn,溶菌酶
英文摘要

碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)在创面主动修复中发挥重要作用,现有的临床应用剂型以喷雾剂和冻干粉剂为主,存在易于失活、无法实现缓释等不足。静电纺丝制备的纳米纤维具有无纺布膜的形态,具有高孔隙率、良好的阻菌性和透气性,以及可仿生细胞外基质的结构和生物学功能的特性,是制备生物活性创面敷料的理想材料。但现有工艺存在制备过程繁琐,不适合规模放大,药物活性收率低,释放不可控等一系列挑战。针对上述问题,本论文设计一种bFGF-ATP-Zn三元复合体系以提高bFGF的稳定性和生物活性,以具有良好生物相容性的聚己内酯(polycaprolactone,PCL)作为高分子基材,通过乳液静电纺丝技术制备具有bFGF缓释特性及创面主动修复功能的新型纳米敷料。论文研究结果和创新点如下:(1)以具有与bFGF相近分子量和等电点、活性易于检测的溶菌酶(Lysozyme,Lyso)为模型药物,对载药乳液电纺体系的制备条件进行系统优化。在最优的乳液制备条件下(10% PCL为油相、5%水油比、1.5% Span 80,超声乳化5 min),经乳液电纺可以制备出尺寸均一、具有“外壳-内芯”结构的载溶菌酶纳米纤维Lyso/PCL,溶菌酶的活性收率达到91.96%,在4℃存储30天后保持初始活性的65.62%,而游离酶剩余活性仅有36.92%。(2)Lyso/PCL载酶纳米纤维膜具有优异的药物缓释性能与可降解性,其30天的体外累积释放量可达到82.68%,通过人真皮成纤维细胞(human dermal fibroblast,HDF)的增殖实验验证了Lyso/PCL纳米纤维膜具有良好的生物相容性,在HDF接种6天后其细胞密度和融合度显著增加,并伴有Ⅰ型胶原分泌。Lyso/PCL对金黄色葡萄球菌等革兰氏阳性菌具有显著的抑菌效果,且抑菌活性随着内水相溶菌酶浓度的增加而增强。(3)基于bFGF与ATP和Zn2+之间的静电相互作用、配位作用,以及Zn2+和bFGF促进细胞增殖的协同作用,设计一种bFGF-ATP-Zn三元复合体系,可以将HDF细胞活性提高46.67%,并且经过60℃加热之后,活性仍然保持97.63%,证实了ATP和Zn2+协同可以促进bFGF的细胞增殖活性和稳定性。以bFGF-ATP-Zn作为内水相,通过乳液电纺制备出bFGF-ATP-Zn/PCL纳米敷料,具有显著的缓释性能,14天的bFGF累积释放率为22.76%。与bFGF/PCL组相比,该纳米敷料促进HDF细胞增殖的活性提高了1.39倍,Ⅰ型胶原容积提高了3.45倍,溶血率由14.72%降低至3.13%。最后将bFGF-ATP-Zn/PCL纳米敷料应用于小鼠皮肤缺损模型,与bFGF/PCL组相比,可以能够更好地加速创面愈合并减少创面周围瘢痕。综上所述,本论文以乳液电纺体系为基础,以溶菌酶为模型蛋白,优化了载蛋白药物的乳液电纺体系制备条件,制得活性高、稳定性好的载溶菌酶纳米纤维膜;基于bFGF-ATP-Zn三元复合体系的稳定性和高活性,制得生物相容性好、具有bFGF缓释特性及创面主动修复功能的新型纳米敷料,为生物活性型创面敷料的产品开发及应用提供了研究基础。

语种中文
源URL[http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/60852]  
推荐引用方式
GB/T 7714
车诗怡. bFGF缓释纳米敷料的制备及其创面主动修复性能研究[D]. 中国科学院过程工程研究所. 2021.

入库方式: OAI收割

来源:过程工程研究所

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