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絲蛋白功能性修復凝膠敷料的產業轉化有機高分子材料。

關鍵詞： 蠶絲蛋白，創面修復，功能再生，疤痕抑制

應用領域

生物醫學

成果簡介

絲蛋白微納尺度結構的有效調控是決定其性能的關鍵因素。基於對絲蛋白在溶液體系中組裝機制的深入理解，具有穩定結構的絲蛋白納米纖維成功製備，進而調控其特殊的親疏水，賦予其加載不同活性成分、可注射性以及可鋪展性等特殊性能，滿足不同創面修復的個性化需求。

面對創面修復中的血管化、疤痕抑制、組織功能修復等關鍵臨床問題，以絲蛋白納米纖維為載體和基質，製備可加載並緩釋促血管化活性分子的可注射凝膠，提高創面癒合的血管化能力，顯著提高創面的癒合速率；隨後利用絲蛋白納米纖維的疏水作用，實現不溶性活性成分的水相轉移，製備加載抗疤痕藥物積雪草苷的可注射凝膠，在創面癒合的不同階段動態調控炎症反應和血管化行為，成功實現創面的無疤痕癒合，有望解決創面疤痕形成的臨床關鍵問題；更進一步的，利用絲蛋白納米纖維作為幹細胞載體，實現幹細胞在創面的長效固定，不僅有效抑制疤痕組織的形成，同時可促進毛囊組織的再生，實現創面的功能修復。上述的系列工作，將絲蛋白結構調控和設計的基礎工作同臨床需求融合，充分發揮絲蛋白納米纖維作為基質和載體的平台化作用，逐步豐富材料的性能設計，解決創面修復的多個臨床問題，在燒傷、創傷等導致的大面積創面損傷領域具有潛在應用前景，可望開發一系列可植入三類醫療器械產品。

面對糖尿病創面、化療創面等難愈性創面對炎症調控和血管損傷的特殊需求，結合絲蛋白納米纖維載體對不同性能藥物共加載的技術優勢，將水溶性藥物固定的絲蛋白納米載體技術和水不溶藥物絲蛋白載體水相轉移技術融合，同時加載促血管化、抗菌和調控炎症的藥物，通過不同藥物的優化設計，製備可有效調控難愈性創面微環境的絲蛋白載藥水凝膠敷料，顯著提高難愈性創面的癒合速率和癒合質量，可望填補市場空白，解決臨床上難愈性創面治療缺乏真正有效功能敷料的關鍵難題。

面對皮瓣移植對快速血管化網絡重建的特殊需求，在更為深入理解絲蛋白納米纖維組裝機制的基礎上，主動平衡絲蛋白納米疏水作用和電荷作用，製備具有壓力可鋪展能力的載藥絲蛋白納米纖維凝膠。上述凝膠通過正常手術過程中的手部壓力可鋪展成為厚度低於200微米的薄層，在避免凝膠物理阻礙的同時，為皮瓣和組織基質提供均勻的促血管化微環境，可將皮瓣移植存活率提高3倍以上，為大面積皮瓣移植的成功提供合適的輔助材料。在此基礎上，將幹細胞加載技術同壓力鋪展凝膠結合，可獲得更具生物活性的功能性敷料，提高皮瓣上毛囊等附屬器官的存活和功能，為大面積皮瓣移植提供系列解決方案。 綜上，面對不同創面修復不同層次臨床需求，結合絲蛋白納米纖維基質和載體技術，實現不同凝膠敷料的主動設計和功能優化，可為多種臨床應用場景提供個性化解決方案，真正實現不同創面的快速癒合和功能恢復。

經濟效益與社會效益

上述系列技術的成功轉化，可為嚴重燒創傷、糖尿病難愈性創面以及放化療損傷創面的治療提供更好選擇，促進創面癒合的速率和質量，降低病人負擔，實現患者的有效康復，具有巨大的市場前景和社會效益。