Bio-inspired hydrogel-based bandage with robust adhesive and antibacterial abilities for skin closure

绷带 胶粘剂 组织粘连 伤口愈合 生物医学工程 自愈水凝胶 极限抗拉强度 材料科学 外科 粘附 复合材料 医学 高分子化学 图层(电子)
作者
Penghui Wang,Yajie Pu,Jianan Ren,Shuai Liu,Rong Yang,Xiaoyan Tan,Wenjie Zhang,Tianqi Shi,Shuang Li
出处
期刊:Science China. Materials [Springer Nature]
卷期号:65 (1): 246-254 被引量:14
标识
DOI:10.1007/s40843-021-1724-8
摘要

Although conventional suturing techniques are commonly used in assisting wound closure, they do pose limited conduciveness and may lead to secondary injury to wound tissues. Inspired by marine organism mussels, we designed and manufactured a bio-inspired hydrogel-based bandage with tough wet tissue adhesion to substitute traditional surgical suture, accelerate wound healing and avoid infection. Poly(γ-glutamic acid) was modified with 3,4-dihydroxyphenylalanine and glycidyl methacylate, then introduced into the acrylic acid-co-acrylamide hydrogel matrix with robust mechanical properties. The hydrogel bandage showed strong chemical linkage adhesion (70 ± 2.1 kPa), which is 2.8 times that of commercial tissue adhesive fibrin glue (25 ± 2.2 kPa). The hydrogel bandage can not only maintain the self-stability, but is also capable of self-tuning adhesive strength in the range of 14-70 kPa to achieve different adhesion effects by tuning constituent ratio. The bandage has desirable compression properties (0.7 ± 0.11 MPa) and tensile elongation (about 25 times), which ensures its resistance to damages, especially in joint spaces. Secondly, the bandage was endowed with antioxidant and endogenous broad-spectrum antibacterial properties with its catechol structure. Results also demonstrated excellent cell compatibility and blood compatibility, certifying its eligible biological safety profile. In a rat full-thickness cutaneous deficiency model, we can clearly observe that the bandage possesses the ability to promote wound healing (only need 6 days). Above all, this research provides a new strategy for the emergency treatment of liver hemostasis and myocardial repair during disaster rescue.Experimental details and supporting data are available in the online version of the paper10.1007/s40843-021-1724-8.传统的缝合技术易导致伤口组织继发性损伤, 不利于皮肤伤口愈合. 受海洋生物贻贝的启发, 我们设计并构筑了一种具有湿组织黏附性能的仿生水凝胶绷带, 以替代传统的外科缝线, 加速伤口愈合, 防止感染. 首先, 将3,4-二羟基苯丙氨酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的γ-聚谷氨酸引入到力学性能良好的丙烯酸酯水凝胶基质中, 构建具有优异压缩性能(0.7 ± 0.11 MPa)和拉伸强度(约25倍)的水凝胶绷带, 以规避其在肢体运动过程中(尤其是关节部位)受到损坏. 此外, 水凝胶绷带显示出良好的组织黏合性能(70 ± 2.1 kPa), 是市售组织黏合剂纤维蛋白胶的2.8倍(25 ± 2.2 kPa), 而且还可以通过调整水凝胶成分的组成, 使其黏附性能在14–70 kPa的范围内可调. 其次, 由于体系中邻苯二酚基团的存在, 使水凝胶绷带兼具优异的抗氧化和内源广谱抗菌性能. 结果还显示水凝胶具有良好的生物安全性, 以及优异的促伤口愈合能力(仅6天),有望为灾后救援工作中的创伤紧急止血提供新的治疗策略.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Mike001发布了新的文献求助10
刚刚
在读小李完成签到 ,获得积分10
5秒前
yhchow0204应助拉稀摆带采纳,获得10
5秒前
6秒前
今后应助月亮不睡我不睡采纳,获得10
7秒前
魔幻雪巧完成签到,获得积分10
10秒前
Dou发布了新的文献求助10
11秒前
会飞的云完成签到 ,获得积分10
13秒前
苏哲完成签到 ,获得积分10
15秒前
2010完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
积极的尔白完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
Dou完成签到,获得积分10
21秒前
CodeCraft应助sunyanghu369采纳,获得10
22秒前
MP完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
每天一遍我真棒完成签到,获得积分10
36秒前
ningqing发布了新的文献求助30
37秒前
小高完成签到,获得积分10
38秒前
伊安彦完成签到,获得积分10
39秒前
优美代云发布了新的文献求助10
40秒前
41秒前
42秒前
Mikey完成签到,获得积分10
43秒前
可爱的函函应助研友_Lmbz1n采纳,获得10
43秒前
43秒前
我要毕业完成签到 ,获得积分10
44秒前
GUOLINWEI发布了新的文献求助10
45秒前
暴躁的夏蓉完成签到 ,获得积分10
46秒前
49秒前
学术完成签到 ,获得积分10
49秒前
52秒前
52秒前
wanhe完成签到,获得积分20
53秒前
57秒前
研友_Lmbz1n发布了新的文献求助10
57秒前
大模型应助ClaudiaY0采纳,获得10
57秒前
星野爱发布了新的文献求助10
58秒前
刘佳佳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 400
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2392716
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2097111
关于积分的说明 5283886
捐赠科研通 1824738
什么是DOI,文献DOI怎么找? 909979
版权声明 559943
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486286