用于伤口敷料且能杀死细菌的抗菌纤维素

A. Six

瑞士联邦材料测试与研究实验室(瑞士)

为了抑制细菌性伤口感染，瑞士联邦材料测试与研究实验室(Empa)的研究人员开发出带有抗菌肽的纤维素膜(图1)。初步结果显示，由植物基材料制成的亲肤纤维素膜可以有效杀灭细菌。

图1 在含抗菌肽的纤维素膜作用下，结缔组织细胞能更有效地附着并在伤口表面扩散(来源: Empa)

若细菌侵入伤口，将有可能引发长期感染，引起伤口无法愈合，甚至会扩散到全身，导致危及生命的血液中毒。抗生素耐药性的问题正变得越来越普遍，尤其是在复杂的伤口中，葡萄球菌等细菌已对这种曾经是医学神奇武器的抗生素产生了抗药性(图2)。Empa开发的纤维素膜，可使这些感染在早期就被消除。

图2 细菌对抗生素产生了抗药性(来源:疾病预防控制中心，Unsplash网站)

以纤维素为原料，采用静电纺丝技术制备细纤维膜。这种直径小于1 μm的纤维素纤维被纺制成精细的多层三维织物。纺丝过程中，加入聚氨酯聚合物以使薄膜具有较好的柔韧性和稳定性。

为获得抗菌效果，设计了能与纤维素纤维结合并具有抗菌活性的多功能肽。与较大的蛋白质相比，多肽具有下述优点: 它们比蛋白质更容易生成，也更稳定，而蛋白质对伤口中的化学反应更敏感。

如果用这种肽溶液处理纤维素膜，纤维支架将被多肽饱和。细胞培养试验表明，人类皮肤细胞对含肽的膜具有良好的耐受性。通常，在愈合不良的伤口中易发现细菌，如葡萄球菌。细纤维素膜则是这些细菌的克星。在细菌培养中，超过99.99%的细菌被含肽的膜杀死。

未来，将为抗菌膜配备额外的功能。例如，可以通过结合位点对多肽进行功能化，从而实现进一步的治疗物质的控制释放。