文獻解讀：具有抗菌性能和皮下可監測的多肽-AIE納米纖維功能化縫合線

瀏覽次數：908　發布日期：2024-6-19　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

近日，華南理工大學王琳團隊聯合中山大學附屬第六醫院王輝、王懷明團隊，開發了一種利用多肽-AIE納米纖維（NFs-K18）構建可熒光示蹤抗菌縫合線的新策略，并在四種商用縫合線上進行了驗證。相關研究成果已經發表在國際權威期刊《Advanced Materials》（IF=29.4、一區top期刊）上。

手術用的縫線在縫合切口和促進傷口愈合中起著關鍵作用，但它們也面臨手術部位感染（SSI）的問題。這種感染是因為細菌在手術部位的附著和侵入引起的。據估計，超過20%的醫院感染是由SSI引起的。嚴重的SSI會導致額外手術、延長住院時間，甚至可能導致嚴重的疾病或死亡。

目前使用的大多數縫線在預防SSI方面效果有限。市場上唯一一種抗菌縫線是由強生公司生產的Coated VICRYL® Plus Antibacterial縫線，這種縫線使用了三氯生（triclosan）來預防細菌感染。然而，三氯生有一些負面影響，如細菌耐藥性、干擾激素分泌，甚至可能與癌癥有關。因此，研究人員正在尋找替代方法，開發新的抗菌縫線，但面臨藥物耐藥性和細胞毒性等挑戰。除了預防感染，實時監測縫線的狀態也很重要，尤其是在縫線用于皮下組織等隱蔽區域時。如果這些區域的縫線斷裂，可能會導致嚴重并發癥，如腹膜炎和出血。監測縫線的降解狀態還可以幫助醫生預測傷口愈合的情況。

近年來，光動力療法（PDT）引起了越來越多的關注。這種療法使用光敏劑，在特定波長的光照射下產生活性氧（ROS）來殺死細菌和其他微生物。PDT不僅不會引起細胞毒性或藥物耐藥性，還能發出可見光，便于監測光敏劑的位置和狀態。PDT已在傷口護理、口腔醫學和皮膚病學等領域得到了應用。在這項研究中，作者將肽-AIE（聚集誘導發光）納米纖維固定在四種常用縫線上，制備了四種類型的熒光可追蹤抗菌縫線，包括絲線、聚乙醇酸縫線、聚（L-丙交酯-乙醇酸）縫線和羊腸縫線。這些縫線不僅能夠發光，便于監測，還能通過PDT生成ROS，具有強大的抗菌能力。

納米纖維功能化的抗菌縫合線制備示意圖及其性能表征

文章中，作者使用廣州博鷺騰生物科技有限公司AniView多模式動物活體成像系統檢測了功能化的PGAS-NFs-K18和PGLAS-NFs-K18縫線在4毫米厚的雞胸肉中的熒光穿透能力。經過24小時的白光照射和10次穿透雞胸肉的操作后，縫線仍然保持了顯著的熒光穩定性。此外，在腹壁損傷模型中，利用AniView多模式動物活體成像系統可以對該縫合線的降解狀態進行實時熒光監測。結果表明，在腹部皮膚閉合后，商用的縫合線未觀察到熒光信號。相反，在功能化縫合線PGLAS-NFs-K18組的小鼠腹部皮膚下，原位觀察到了顯著的熒光信號。有趣的是，縫合線結節處的熒光特別明顯。因此，我們可以通過結節數量推斷縫合線的體內降解情況。例如，原位熒光觀察發現，從第0天到第7天縫合線具有5個結節；從第14天到第21天，由于縫合線降解，結節數量減少到4個。隨著降解的進行，結節數量從第21天到第35天減少至3個。該熒光成像結果與打開腹腔后觀察到的結節數量一致。