納米級硼酸鹽生物活性玻璃是下一代皮膚愈合材料

近日，科學家借助穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置，構建了納米級硼酸鹽生物活性玻璃(Nano-HCA@BG)，可有效降低硼酸鹽生物玻璃的生物毒性，提高玻璃的生物相容性，并促進硼酸鹽生物玻璃對皮膚修復的作用。

中國科學院(CAS)合肥物質科學研究所(HFIPS)王俊峰教授與福州大學張騰教授合作在這項研究中表示，“它有望成為下一代皮膚傷口修復敷料。”相關研究發(fā)表在Chemical Engineering Journal。

硼酸鹽生物玻璃是以硼元素(B)為玻璃網(wǎng)絡基質的玻璃。具有良好的可溶性和降解性，在皮膚組織修復領域具有巨大潛力。但是，它會釋放出大量的堿性離子，這些離子的爆炸性釋放會改變玻璃材料周圍組織的酸堿環(huán)境，從而抑制細胞增殖。

此外，微米級硼酸鹽生物玻璃在創(chuàng)面與組織接觸的有效表面積較小，玻璃表面的離子不利于膠原蛋白的沉積，因此愈合后創(chuàng)面容易形成疤痕。因此，制備一種無生物毒性、生物性能優(yōu)良的納米級硼酸鹽生物玻璃是亟待解決的問題。

在這項研究中，研究人員首次使用一種特殊的流動相，通過體外熔化法對微米級硼酸鹽生物玻璃進行了預處理。他們獲得了納米級(~50nm)硼酸鹽生物玻璃(Nano-HCA@BG)，上面覆蓋著無定形羥基磷灰石(HCA)層。

在加工過程中，流動相中的離子(PO43-和CO32-)沉積在玻璃表面形成HCA層，有效抑制了剩余玻璃中硼和鈣的快速釋放，從而減少了生物玻璃本身對細胞的毒性。

此外，HCA作為骨骼中重要的無機成分，具有良好的生物相容性，可加速誘導組織內(nèi)膠原合成。

體外降解實驗、細胞實驗和動物實驗結果表明，與現(xiàn)有商品化的生物活性玻璃、HCA和微米級硼酸鹽生物玻璃相比，納米HCA@BG緩釋硼鈣等元素能有效加速傷口愈合。細胞遷移和進一步上調傷口中血管相關生長因子的表達。

此外，玻璃表面的無定形HCA層不僅降低了玻璃的快速釋放，而且促進了膠原蛋白在傷口中的沉積，進而促進了傷口的更快愈合。

標簽： 納米級硼酸鹽生物活性玻璃