13.07.2021•

用于皮肤愈合的纳米硼酸盐生物活性玻璃

在稳态强磁场实验装置的帮助下，研究人员构建了一种纳米级硼酸硼生物活性玻璃，可以有效降低硼酸硼生物制剂的生物毒性，并改善了玻璃的生物相容性。

“它有望成为下一代的皮肤伤口修理敷料，“Hefei物理科学大学（HFIPS）高磁场实验室王俊峰教授。

硼酸生物胶是具有硼元素（b）的玻璃，作为玻璃网矩阵。具有良好的耐用性和可降解性，它在皮肤领域具有很大的潜力组织修复。然而，一些未解决的问题阻碍了其发展：它释放大量的碱性离子，这些离子的爆炸释放将改变玻璃材料周围组织的酸碱环境，从而抑制细胞增殖。此外，在伤口的组织中与组织接触的微米尺寸硼酸盐生物胶的有效表面积小，并且玻璃表面上的离子不利于胶原沉积，因此在愈合后容易在伤口处容易地形成疤痕。因此，制备纳米级硼酸盐生物胶囊，没有生物毒性和优异的生物学性能是亟待解决的问题。

在这项研究中，研究人员首次使用特殊的流动阶段通过在体外熔化方法预处理微米大小的硼酸硼生物胶剂。他们成功获得了纳米- 硼酸硼（〜50nm）硼酸盐（纳米-HCA @ BG），其用无定形HCA层覆盖。在处理期间，将流动相中的离子（PO43-和CO 32-）沉积在玻璃的表面上以形成无定形的HCA层，这有效地抑制了剩余玻璃中硼和钙的快速释放，从而降低了玻璃本身对细胞的生物毒性。此外，作为骨骼中重要的无机组分，HCA具有良好的生物相容性，可以加速组织中胶原合成的诱导。

小鼠皮肤缺损模型的创面愈合过程。(一)不同控制…… — 小鼠皮肤缺损模型的创面愈合过程。（a）不同对照组和纳米HCA @ Bg小鼠皮肤伤口愈合图像0,1,3,5和7天（照片中标尺的单位规模为1mm）。（b）小鼠伤口愈合率的对应统计结果。

来源:马许

体外降解实验，细胞实验和动物实验的结果表明，与现有的商业化45S5，羟基磷灰石和微米硼酸硼酸盐，纳米HCA-BG缓慢释放的硼钙相比，其他元素可以有效地加速伤口细胞迁移及进一步上调伤口血管相关生长因子表达。此外，玻璃表面上的无定形HCA层不仅减少了玻璃的快速释放，而且还促进胶原蛋白在伤口中的沉积，这又迅速促进伤口的愈合。

这项研究发表在化学工程师杂志。