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生物粘附性的力学测试利器---保圣生物组织分析仪

点击次数:273 更新时间:2023-02-27
生物粘附性的力学测试利器---保圣生物组织分析仪


生物粘附性的力学测试利器---保圣生物组织分析仪

生物粘附无疑在生物医学领域发挥着重要作用。近年来,水凝胶因其优异的粘附性、生物相容性、降解性和抗菌性等特性,在生物粘附方面得到了迅速发展。水凝胶可调节的粘附强度使其可以根据需要作用于身体的多个部位,而水凝胶的生物相容性可以防止其对身体产生不良影响,有望推动水凝胶在生物医学领域的进一步发展。可降解水凝胶可根据需要从伤口中去除,降解过程简单,为伤口后处理提供了新思路。水凝胶的抗菌特性可以保护伤口免受细菌感染,为解决细菌耐药问题提供了良好的渠道。因此,生物粘附水凝胶在生物医学领域具有广阔的应用前景。当水凝胶用作伤口敷料时,其适当的机械强度可以应用于身体的可拉伸部位,并可以加速伤口止血,促进伤口愈合。在组织修复领域,水凝胶凭借其优异的粘附性可以有效闭合伤口,从而促进组织再生。在细胞粘附方面,水凝胶可以调节细胞的粘附强度,促进特定细胞的形成,用于细胞治疗。作为一种可穿戴传感器,水凝胶可以有效地传输和检测人体产生的生理信号。该文总结了水凝胶的特性及其在生物粘附领域的应用,可为水凝胶的设计提供启示,支持水凝胶在生物粘附领域的发展。

SCI论文导读-上海保圣质构仪助力川大李建树教授团队LTF生物粘合剂研究----保圣TAXTC-20的用户研究成果

基于具有天然光热抗菌能力超分子的天然生物小分子的生物粘合剂的非压迫性止血与有效创面的愈合四川大学李建树教授团队在《ACS applied materials & interfaces》期刊(IF=10.383)上发表了题为“Natural Small Biological Molecule Based Supramolecular Bioadhesives with Innate Photothermal Antibacterial Capability for Nonpressing Hemostasis and Effective Wound Healing"的文章(DOI:10.1021/acsami.2c17415)。研究人员研究了一种天然小生物分子的生物粘合剂,由天然小分子生物(α-硫辛酸和单宁酸)和少量的氯化铁,通过一种极其简单和绿色的途径来进行伤口处理。在这个系统中,每个组分之间的共价和非共价相互作用导致了自我修复超分子生物粘附性。它具有良好的湿组织粘连性、高效的非压迫止血性和自由基清除作用的能力。更重要的是,单宁酸与Fe3+的相互作用使该生物粘合剂具有天然的稳定性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均表现出的光热杀菌活性。这种生物粘合剂能够促进体内线性和圆形伤口的愈合,尤其能够促进在近红外(NIR)下辐射的感染性伤口的愈合。

1 试验目的

研究表明,α-硫辛酸可与单宁酸和氯化铁结合,以制造高性能通用水下粘合剂;更重要的是,单宁酸和粘合剂中的Fe3+之间存在一定的相互作用,使生物胶粘剂具有潜在的光热抗菌活性,这可能是一种高效且具有经济效益的非药物物理治疗策略。

然而,很少有深入的研究探索天然小分子的生物粘合剂促进伤口愈合的发展潜力。因此,为探究一种安全、有效的抗菌粘合剂,本研究构建的LTF生物粘合剂是由α-硫辛酸、单宁酸和氯化铁,通过一种简单的绿色途径合成,能够促进伤口的愈合,为伤口处理提供较高的应用价值。(见图1)

图1 LTF超分子生物粘合剂的制备过程及其在伤口管理中的应用示意图。由于邻苯二酚的存在,LTF具有良好的光热性能,金属配位键赋予它优异的光热抗菌性能,有利于伤口愈合。
2 试验方法

2.1试验材料

硫辛酸(LA),麦克林生化科技有限公司(上海);单宁酸(TA)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH),阿拉丁生化科技有限公司(上海);氯化铁(FeCl3),阿达玛斯贝塔化学试剂有限公司(上海)。

2.2 试验过程

该试验对LTF超分子生物粘合剂的合成及表征;黏附强度试验,流变特性试验,剪切试验,破损压力试验;细胞相容性与体外增殖,细胞体外染色,光热光谱分析性能,体外光热抗菌试验,自由基清除能力;体外止血能力测试,体内伤口闭合,体内伤口愈合进行研究。

那文章中研究人员用什么方法来表征LTF超分子生物粘合剂的黏附强度呢?

这就要看我们上海保圣质构仪发挥着的作用了。

使用质构分析仪(TA.XTC-20;Bosin Tech, shanghai )在37°C下对黏附强度进行测定(如图2所示)。具体试验过程如下:将LTF浇注在PTFE模具中(厚度2.0mm,直径10mm),将PTFE模具放置在测试容器中进行多样化试验(条件:干燥;水下)。在恒压模式中,速度为1mm/s的TA/5S探头与样品接触,当板的位移达到固定值(10mm远离样品台表面)时,将LTF样品从固定力(1 N)中收缩,所施加的最大力将板与LTF样品分离,设置为粘附力。试验针对每种情况测试了三个样品。

图2 黏附性能。(a)LTF超分子生物粘合剂可以从18G针头注射,可以承受拉伸、扭转、挤压和水冲洗。(b)表面涂有LTF生物粘合剂的PET薄膜可以密封塑料瓶上的小孔,防止漏水。(c)LTF超分子生物粘合剂可在水下注射,重量为500g(附着面积直径3cm)。(d)LTF超分子生物粘合剂可以连接不同的湿组织样品。(e)LTF超分子生物粘合剂对湿组织样品的搭接剪切强度和(f)破裂压力(g)不同条件下LTF超分子的粘附力及粘附力测试方案。数值以平均值±标准差表示。



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