新聞網(wǎng)訊 針對創(chuàng)面感染這一全球性難題,我校腫瘤院醫(yī)工創(chuàng)新中心邢東明教授團(tuán)隊(duì)首次提出“主被動協(xié)同抗菌”的防控新策略,并在新型燒燙傷創(chuàng)面敷料創(chuàng)制領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。近日,相關(guān)成果發(fā)表于權(quán)威期刊 Carbohydrate Polymers (中國科學(xué)院Q1,IF: 10.7,DOI: 10.1016/j.carbpol.2025.123571),該期刊為高分子材料領(lǐng)域全球知名期刊。碩士研究生周莎、青年教師張苗與博士研究生薛淋元為論文的共同第一作者,青島大學(xué)及青島大學(xué)附屬醫(yī)院為第一完成單位。
據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)統(tǒng)計(jì),每年僅創(chuàng)面感染導(dǎo)致死亡的人數(shù)高達(dá)數(shù)百萬,給社會及數(shù)千萬家庭帶來沉重負(fù)擔(dān)。其中,燒燙傷創(chuàng)面的處置尤為棘手。因皮膚屏障缺損,燒傷創(chuàng)面極易成為微生物滋生的“游樂場",臨床數(shù)據(jù)顯示42.3%-65.8%的重度燒傷患者最終死于感染并發(fā)癥。現(xiàn)行燒燙傷創(chuàng)面敷料多為物理阻隔型策略(如聚乙烯醇親水涂層),創(chuàng)面感染防控能力有限。如何構(gòu)建符合燒燙傷創(chuàng)面特點(diǎn)的新敷料技術(shù),成為醫(yī)患迫切之需。
邢東明教授根據(jù)燒燙傷創(chuàng)面感染因素多、滲液易淤積、愈合難度大的特點(diǎn),創(chuàng)造性提出“主被動協(xié)同抗菌”與“上封下引”融合的全新策略,創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)經(jīng)過近3年的齊心努力,最終實(shí)現(xiàn)了高效抗菌、創(chuàng)面滲液調(diào)控和促愈“三位一體”功能敷料APBM的創(chuàng)制,為燒燙傷感染的防控帶來新機(jī)遇。
如何將被動阻菌與主動抗菌有機(jī)融合,創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)成功探索出敷料表面處理的“兩步法”技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)高效主被動協(xié)同抗菌:一是“阻菌”,利用海藻酸、多巴胺自聚合在聚氨酯海綿表面構(gòu)建阻隔屏障(被動阻菌),阻止細(xì)菌侵入創(chuàng)面。二是“抗菌”,海藻酸與鋅離子高效交聯(lián),形成持續(xù)釋放抗菌因子的凝膠層,遇菌即殺(主動殺菌)。同時(shí),通過鋅離子形成促愈功能。

圖1. APBM制備流程及機(jī)制示意圖
創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過探索成功實(shí)現(xiàn)“短周期循環(huán)涂層”技術(shù),通過優(yōu)化的短周期、多循環(huán)交聯(lián)方法,攻克了材料凝膠化改性時(shí)結(jié)構(gòu)易遭破壞、孔隙率降低的制備難題,確保創(chuàng)面滲出液能夠被高效吸收,確保了創(chuàng)面滲液的順暢引流,成功實(shí)現(xiàn)感染創(chuàng)面的 “上封下引” 全新治療模式。

圖2. APBM的物理化學(xué)表征

圖3. APBM的機(jī)械性能及流體管理表征
通過創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的全新細(xì)菌捕獲實(shí)驗(yàn)證實(shí),APBM極為高效的阻菌效能。針對大腸桿菌(E. coli)與金黃色葡萄球菌(S. aureus),其阻菌率均超過85%,能夠在細(xì)菌尚未接觸創(chuàng)面之前就發(fā)揮作用,提前有效防止細(xì)菌侵襲創(chuàng)面 。實(shí)驗(yàn)證實(shí),金黃色葡萄球菌和大腸桿菌與APBM接觸僅兩小時(shí),數(shù)量減少達(dá)99%。體現(xiàn)了卓越的抗菌效能。

圖4. APBM與其他敷料阻菌效果的評估

圖5. APBM的抗菌性能評估
在大鼠全層皮膚缺損模型中,APBM展現(xiàn)出顯著的促愈效果:術(shù)后第15天,實(shí)驗(yàn)組創(chuàng)面愈合速度較對照組提升27.5%。組織學(xué)分析結(jié)果表明APBM膠原蛋白沉積量為對照組的3倍。炎性浸潤程度少于對照組的4倍。CD31、α-SMA的表達(dá)量均為對照組的2倍。其綜合性能顯著優(yōu)于單一抗菌策略敷料和傳統(tǒng)聚氨酯海綿。

圖6. APBM敷料可加速促進(jìn)大鼠燒傷創(chuàng)面愈合

圖7.敷料在術(shù)后第5天、第11天和第15天進(jìn)行燒傷創(chuàng)面愈合的組織學(xué)評估
目前,我校腫瘤院醫(yī)工創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)根據(jù)自主創(chuàng)建的技術(shù)體系已成功構(gòu)建了燒燙傷創(chuàng)面、釘?shù)栏腥緞?chuàng)面、引流管創(chuàng)面等多管線技術(shù)產(chǎn)品。其中,釘?shù)栏腥咎胤N敷料已完成中試產(chǎn)品生產(chǎn),臨床概念驗(yàn)證獲得醫(yī)患的高度評價(jià),在創(chuàng)面感染防控、敷料便捷無痛更換、促進(jìn)愈合等方面初步展現(xiàn)了獨(dú)特優(yōu)勢及巨大前景。
迄今,3項(xiàng)國家發(fā)明專利已獲受理,并獲得中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展基金的有力支持。