外傷及外傷感染是醫院的多發病例,醫用敷料可充當保護屏障,用來覆蓋傷口,吸收傷口滲出液體,幫助創面愈合。傳統的敷料雖然對創面有保護作用,但在透水透氣、阻止細菌進入、生物相容性等方面不能滿足當前對醫用敷料性能的要求。基于此,山東大學(威海)“菌子之膠”科研實踐活動團隊聚焦于研發構建一種多功能復合水凝膠,通過增強水凝膠機械性、黏附性、生物相容性,賦予水凝膠以光熱抗菌特性等為促傷口愈合提供一種新型抗菌水凝膠醫用敷料。
為改進傳統敷料以及常規水凝膠在透水透氣性和粘附性等方面的缺陷,本團隊將構建一種HK-M-PDA-PAAM多功能復合水凝膠用于傷口愈合,即一種聚多巴胺(PDA)與聚丙烯酰胺(PAAM)通過自由基聚合的方法形成可以實現光熱療法(PTT)抑菌的復合水凝膠。在此基礎上,通過加入Mg2+提高水凝膠光熱反應的穩定性、重復性和增強促血管生成功能,接著,我們將進一步探究角蛋白對復合水凝膠粘附性和生物相容性的影響,最終通過體外細胞生物相容性實驗和體內小鼠耐藥菌/多重耐藥菌感染創面模型的構建探究出HK-M-PDA-PAAM多功能復合水凝膠用于傷口愈合的生物適配機制和促愈分子作用機理。
實驗開始前,團隊同學通過以“水凝膠”、“多功能”、“復合”等為關鍵詞,組合查詢2014年1月-2024年1月在中國知網、萬方數據、Web of science等數據庫中的相關文獻,對水凝膠的發展現狀進行前沿追蹤。實驗開始時,團隊同學設計構建試驗方案,積極投入實驗,并將在實驗中遇到的困難及時與老師溝通,通過實驗本團隊研制出一種聚多巴胺(PDA)與聚丙烯酰胺(PAAM)通過自由基聚合的方法形成可以實現光熱療法(PTT)抑菌的復合水凝膠,并在此基礎上,通過加入Mg2+提高水凝膠光熱反應的穩定性和重復性。最后,進一步探究了角蛋白對復合水凝膠粘附性和生物相容性的影響。
通過團隊初中期的工作,“菌子之膠”科研實踐活動團隊完成水凝膠的實驗室實驗制備工作,研制出可以實現光熱療法(PTT)抑菌的復合水凝膠。在后期,本團隊將聚焦于將科研成果與當地企業、醫院對接,推動產學研轉化。