聪明的绷带加快了愈合

切割，刮擦，水泡，烧伤，碎片和穿刺 - 有多种方法可以破碎。皮肤伤口的大多数治疗方法都涉及将障碍物放在其上（通常是粘合纱布），以保持湿润，限制疼痛并减少感染性微生物的暴露，但不能积极帮助康复过程。近年来已经开发了更复杂的伤口敷料，可以监测pH和温度等疗法的各个方面，例如pH和温度并将疗法传递给伤口部位，但它们的制造，昂贵且难以自定义，限制了它们的广泛使用潜力。

现在，基于机械活性，弹力，坚韧，高度粘合剂和抗菌剂的热响应水凝胶开发了一种新的可扩展性伤口愈合方法：活跃的粘合剂敷料（AADS）。Created by researchers at the Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University, Harvard’s John A. Paulson School for Engineering and Applied Sciences (SEAS), and McGill University, AADs can close wounds significantly faster than other methods and prevent bacterial growth without the need for any additional apparatus or stimuli.

“这项技术不仅有可能用于皮肤损伤，而且还可以用于糖尿病性溃疡和压力疮，药物输送等慢性伤口，并用作基于软机器人的疗法的组成部分，”通讯作者David Mooney，ph。D.，Wyss研究所的创始核心教职员工和海洋生物工程教授Robert P. Pinkas家族教授。

AAD从开发胚胎中汲取灵感，胚胎的皮肤能够完全治愈自身，而无需形成疤痕组织。为了实现这一目标，周围伤口周围的胚胎皮细胞会产生由蛋白质肌动蛋白制成的纤维，该蛋白质肌动蛋白会收缩以将伤口边缘拉在一起，例如被拉开的拉链袋。一旦胎儿出现超过一定年龄，皮肤细胞就会失去这种能力，并且在此之后发生的任何伤害会导致愈合过程中的炎症和疤痕。

为了模仿拉动胚胎皮肤伤口关闭的收缩力，研究人员通过添加称为PNIPAM的热响应聚合物来扩展了先前开发的坚硬粘合水凝胶的设计暴露于体温时开始收缩，并通过藻酸盐水凝胶和组织之间的牢固键将收缩PNIPAM成分的力传递到下层组织。此外，银纳米颗粒嵌入AAD中以提供抗菌保护。

“ AAD粘结到猪皮上，带有带有band-Aid®的粘合力并防止细菌生长的十倍以上，因此该技术已经比大多数常用的伤口保护产品好得多，甚至在考虑其闭塞特性之前，本杰明·弗里德曼（Benjamin Freedman）博士说，他是穆尼实验室的博士后研究员，他正在领导该项目。

为了测试其AAD封闭伤口的效果，研究人员对小鼠皮肤的斑块进行了测试，发现它使伤口面积的大小减少了约45％，而未经处理的样品中的区域几乎没有变化，并且闭合伤口的速度比其他治疗方法，包括微凝胶，壳聚糖，明胶和其他类型的水凝胶。AAD也没有引起炎症或免疫反应，表明它可以安全地用于生物组织和生物组织。

此外，研究人员能够通过在制造过程中添加各种数量的丙烯酰胺单体来调整AAD执行的伤口闭合量。“当将粘合剂应用于肘部等关节上的伤口时，该特性可能很有用，肘部遍及肘部，可能会从宽松的粘结中受益，与像胫骨一样更静态的身体区域，”第一作者贾亚尤·李（Jianyu Li）博士学位，是Wyss Institute和Seas的前博士后研究员，现在是McGill University的助理教授。

该团队还创建了AAD辅助伤口闭合的计算机模拟，该模拟预测AAD可能会导致人体皮肤以与小鼠皮肤相当的速度收缩，这表明它具有更高的可能性在人类患者中表现出临床益处的可能性。本杰明说：“我们正在通过研究继续进行这项研究，以进一步了解AAD施加的机械提示如何影响伤口愈合的生物学过程，以及AAD在各种不同的温度上的性能如何，因为体温在不同的位置可能会有所不同。”弗里德曼（Freedman）博士是穆尼实验室（Mooney Lab）的博士后研究员，他正在该项目领先。“我们希望进行其他临床前研究，以证明AAD作为医疗产品的潜力，然后努力商业化。”

“这是一种机械疗法的另一个奇妙例子，在这种机构中，可以利用物理力在生物控制中发挥的关键作用的新见解，以开发一种新的，更简单的治疗方法，可能比药物或复杂的医疗设备更有效。”Wyss Founding Director Donald Ingber, M.D., Ph.D., who is also the Judah Folkman Professor of Vascular Biology at Harvard Medical School (HMS) and the Vascular Biology Program at Boston Children’s Hospital, and Professor of Bioengineering at SEAS.