广东工业大学王成勇教授团队近日研发出一种新型医用材料——纳米金刚石复合水凝胶(简称NDs-G),在修复皮肤伤口和骨缺损方面取得重大突破,相关成果登上国际知名材料期刊《ACS应用材料与界面》封面。
普通水凝胶的难题:
水凝胶是一种能吸收大量水分的胶状材料,常用于伤口敷料和组织修复。但现有的一些水凝胶存在明显不足:不够强韧、容易滋生细菌、促进骨头再生的能力有限。
钻石粉末来帮忙:
研究团队创新性地将超细的纳米金刚石颗粒(NDs)加入水凝胶中。这些“钻石粉末”彻底改变了水凝胶的内部结构,带来了三大提升:
1. 更强韧:不易破损。
2. 能抗菌:抵抗细菌感染。
3. 促修复:加速组织生长。
皮肤修复效果惊人:
用NDs-G敷料治疗的小鼠,伤口处新长出的皮肤显著增厚,最厚的地方达到普通未治疗组的4.45倍!
在修复急性伤口的前三天,NDs-G的愈合速度遥遥领先:比常见的壳聚糖类敷料快了15.9%到30.2%。
显微镜下观察,小鼠伤口内不仅长出了富含胶原蛋白的新组织(肉芽组织),表皮也恢复得很好,甚至能看到新生的毛囊,这是高质量愈合的标志。
骨头再生能力卓越:
团队还将NDs-G制成一种特殊的支架(NDs-G-TPMS)用于修复大鼠的骨缺损。这种支架通过三重作用高效促进骨头再生,效果非常显著:支架很好地与新骨融合,新骨头长进了支架的孔隙中,修复面积最小处也是未治疗组的9倍!
成果前景:
这项研究为开发新一代高效的皮肤创伤敷料和骨缺损修复材料开辟了道路。这种融合了纳米金刚石“神力”的“钻石创可贴”和“钻石骨支架”,未来有望显著提升软硬组织损伤的修复效果。
论文链接:
https://doi.org/10.1021/acsami.5c02573