Ученые недавно создали наноразмерное боратное биоактивное стекло ([email protected]), используя экспериментальное устройство для установления постоянного сильного магнитного поля. Стекло может эффективно снизить биологическую токсичность боратного биостекла, повысить биосовместимость стекла и усилить эффект боратного биостекла на восстановление кожи.

« Вероятно, это станет следующим поколением повязок для восстановления кожных ран », – отметил профессор Цзюньфэн Ван из Института физических наук Хэфэй (HFIPS) Китайской академии наук (CAS). который работал над исследованием вместе с профессором Тэн Чжан из Университета Фучжоу. Об исследовании сообщалось в журнале инженеров-химиков .

Боратное биостекло изготавливается из бора (B) в качестве матрицы стеклянной сетки. Он имеет большой потенциал в области заживления кожных тканей из-за его хорошей легируемости и способности к разложению. Однако он испускает огромное количество щелочных ионов, и быстрое высвобождение этих ионов изменяет кислотно-щелочную среду ткани, окружающей стекло, тем самым предотвращая развитие клеток.

Кроме того, поскольку эффективная площадь поверхности боратного биостекла микронного размера, соприкасающаяся с тканями в области раны, мала, а ионы на поверхности стекла не способствуют отложению коллагена, рубцы на этом участке легко образуются после заживления.

Таким образом, приготовление наноразмерного боратного биостекла с минимальной биологической токсичностью и высокими биологическими характеристиками является неотложной проблемой, которую необходимо решить.

Впервые исследователи применили уникальную подвижную фазу для предварительной обработки боратного биостекла микронных размеров in vitro с использованием процесса плавления. Они создали наноразмерное (50 нм) боратное биостекло ([email protected]) со слоем аморфного гидроксиапатита (ГКА) наверху.

Во время процедуры ионы в подвижной фазе (PO43- и CO32-) осаждались на поверхности стекла, создавая слой HCA, который эффективно блокировал быстрое высвобождение бора и кальция в оставшемся стекле, тем самым снижая биологическая токсичность стекла для клеток.

Кроме того, будучи основным неорганическим компонентом костей, ГКА обладает сильной биосовместимостью и может ускорять образование коллагена в тканях.

Эксперименты по деградации in vitro эксперименты с клетками и эксперименты на животных показали, что [email protected] медленно высвобождаемый бор, кальций и другие элементы могут эффективно ускорять миграцию раневых клеток и дальнейшее усиление экспрессии сосудистых соединений. связанных факторов роста в ране по сравнению с существующим коммерческим биоактивным стеклом, ГКА, биостеклом бората микронного размера и другими элементами.

Более того, аморфный слой HCA на поверхности стекла не только предотвращает быстрое высвобождение стекла, но также способствует отложению коллагена в ране, что приводит к более быстрому заживлению раны.

Это исследование финансировалось Национальным фондом естественных наук Китая и крупным проектом Министерства науки и технологий.

Ссылка на журнал:

Chen, R., и др. . (2021) Наноразмерное боратное биоактивное стекло с покрытием HCA с улучшенным эффектом заживления ран на модели грызунов. Журнал инженеров-химиков . doi.org/10.1016/j.cej.2021.130299.

Источник: https://english.cas.cn/[19459009visible