华中科技大学杨光教授、吴毅平教授和石志军老师领衔的联合团队,针对疝气修复手术中的感染、修复失败及抗生素抗性等问题,报道了一种基于细菌纤维素的新型抗菌生物补片(GBC/Gel/LL37生物补片),用于修复感染性疝气,具有显著的抗菌效果和良好的生物相容性。通过在细菌纤维素(GBC)上接枝2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(METAC),并与明胶(Gel)和抗菌肽LL37复合,成功构建了该生物补片。该补片不仅具有稳定的膨胀能力、优异的机械性能,还展示出卓越的抗菌效果,能够有效消除金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,减少局部急性炎症,解决了传统疝气修复手术中存在的感染风险和抗生素抗性问题。研究成果具有潜在的临床应用价值,并为其他软组织损伤修复提供了新的思路。该研究以“An antibacterial biologic patch based on bacterial cellulose for repair of infected hernias”为题,发表在《Carbohydrate Polymers》期刊。本文的第一作者为华中科技大学生命科学技术学院的何鹏宇教授及同济医院的王大伟博士。
团队成员通过将具有乙烯基的季铵盐2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(METAC)接枝到细菌纤维素(GBC)上,并与明胶(Gel)和抗菌肽LL37复合,成功制备了具有优异抗菌性能的GBC/Gel/LL37生物补片。该GBC/Gel/LL37生物补片展现了稳定的膨胀能力、卓越的机械性能、良好的柔韧性和优良的生物相容性。METAC与LL37的协同效应赋予了GBC/Gel/LL37生物补片卓越的抗金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌效能,能够在体内有效消除入侵的细菌,无需外源性抗生素,并显著减少由感染引起的局部急性炎症。此外,在感染性腹部疝模型中,GBC/Gel/LL37生物补片表现出防止内脏粘连、促进感染性腹疝修复和有效缓解慢性炎症的效果。所制备的抗菌GBC/Gel/LL37生物补片在解决疝气修复手术中的感染风险方面非常有效,并为其他软组织损伤提供了潜在的临床应用机会,展现出显著的临床应用前景。
图1 GBC/Gel/LL37生物补片的制备及其在感染疝修补中的应用示意图
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DOI: 10.1016/j.carbpol.2024.121942