等离子技术将蓝绿藻转化为可愈合伤口的生物活性涂层

等离子技术将蓝绿藻转化为可愈合伤口的生物活性涂层等离子体是由过热的气体形成的，过热的气体会将电子从原子中剥离，从而产生带正电荷的离子和带负电荷的电子。大气压等离子体喷射器（APPJ）利用惰性气体/分子气体混合物通过强大的电弧放电，在环境压力下进行等离子体放电。南澳大利亚弗林德斯大学的研究人员利用氩气APPJ将蓝绿微藻转化为超薄生物活性涂层，这种涂层可添加到医用敷料中，起到杀灭细菌、消炎和促进伤口愈合的作用。该研究的通讯作者之一ViKhanhTruong说："我们正在使用等离子涂层技术将任何类型的生物质--在本例中是最大螺旋藻--转化为可持续的高端涂层。利用我们的技术，我们可以将生物质转化为伤口敷料涂层。"蓝绿微藻S.maxima的提取物通常被用作膳食补充剂。这种单细胞生物拥有简单的生殖系统，能产生生物质，其中含有生物活性化合物，具有强大的抗氧化和抗菌特性，可帮助伤口愈合。然而，微藻厚厚的细胞壁对提取这些宝贵的化合物构成了巨大的障碍。这就是APPJ的用武之地。研究人员利用这项技术选择性地打破了微藻的厚壁，从而实现了重大转变。S.maxima失去了原生结构，完全解体，随后重新形成超薄薄膜。一步法氩气APPJ工艺将S.maxima生物质转化为超薄生物活性涂层及其应用示意图Phametal.评估发现，经氩气APPJ处理的S.maxima对铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性很高，细胞死亡率分别为93%和73%，并能抑制生物膜的形成。生物膜内的细菌对抗生素的耐药性更强。除了具有生物相容性外，S.maxima涂层还具有消炎特性。使用这种涂层后，研究人员用伤口划痕法测定的伤口在两天内就完全闭合了。研究人员说，这种新型技术有望成为一种伤口治疗方法，包括慢性伤口的治疗，尤其是在抗生素耐药性增加的情况下。这项研究的另一位通讯作者克拉西米尔-瓦西列夫（KrasimirVasilev）说："这种新型等离子体促进下游处理技术可以改善生物质中有用化合物的提取和纯化，而无需使用有害溶剂和投入大量能源。"我们目前正在探索这一独特技术的商业化途径。目前，还没有一种商用伤口敷料能同时抗感染、保护伤口、有效调节炎症和促进伤口愈合。"该研究发表在《Small》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1389083.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1389083.htm

打破细菌屏障 改善慢性伤口感染治疗的新策略

打破细菌屏障改善慢性伤口感染治疗的新策略莎拉-罗-康伦（SarahRowe-Conlon）博士资料来源：联合国大学微生物学与免疫学系为了保护自己免受人体免疫系统和其他潜在威胁的侵袭，金黄色葡萄球菌可以聚集在一起，形成一个被称为生物膜的滑溜溜黏糊糊的防护罩。生物膜屏障非常厚，无论是免疫细胞还是抗生素都无法穿透并中和有害细菌。北卡罗来纳大学医学院和北卡罗来纳-北卡罗来纳州立大学生物医学工程联合系的研究人员开发出一种新方法，将棕榈油酸、庆大霉素和无创超声波结合在一起，帮助改善被金黄色葡萄球菌感染的慢性伤口的药物输送。利用他们的新策略，研究人员能够将糖尿病小鼠伤口中具有挑战性的MRSA感染降低94%。他们能够完全消毒几只小鼠的伤口，其余小鼠的细菌负担也明显减少。他们的研究结果发表在《细胞化学生物学》上。资深作者、微生物学与免疫学系研究副教授莎拉-罗-康伦（SarahRowe-Conlon）博士说："如果慢性伤口中的细菌没有被完全清除，病人就会面临感染复发或继发感染的高风险。这种治疗策略有可能改善疗效，减少患者慢性伤口感染的复发。我们对将其转化为临床治疗的潜力感到兴奋，而这正是我们现在正在探索的。"生物膜是多种抗生素的物理屏障。UNC-NCSU生物医学工程联合系研究助理教授VirginiePapadopoulou博士很想知道，非侵入性空化增强超声波是否能产生足够的搅动，在生物膜中形成开放空间，以促进药物输送。保罗-戴顿博士资料来源：UNC-NCSU生物医学工程联合系可被超声激活的液滴被称为相变造影剂（PCCA），可局部涂抹在伤口上。超声波换能器聚焦在伤口上并打开，使液滴内的液体膨胀，变成充满气体的微小气泡，然后迅速移动。这些微气泡的摆动搅动生物膜，既能机械地破坏生物膜，又能增加液体流动。最终，生物膜的破坏和药物在生物膜中渗透力的增加相结合，使药物能够进入生物膜并高效杀死细菌。"微气泡和相变造影剂充当了超声波能量的局部放大器，使我们能够精确瞄准伤口和身体部位，达到标准超声波无法达到的治疗效果。"生物医学工程系杰出教授兼系主任戴顿说。"我们希望能够利用类似的技术，将化疗药物局部输送到顽固的肿瘤中，或将新的遗传物质驱动到受损的细胞中。"封面图展示了超声波介导的药物输送到生物膜感染的伤口中。图片来源：EllaMarushchenko当细菌细胞被困在生物膜内时，它们几乎无法获得养分和氧气。为了节省资源和能量，它们会进入休眠或睡眠状态。这种状态下的细菌被称为持久细胞，对抗生素具有极强的抗药性。研究人员选择了庆大霉素，这种外用抗生素通常对金黄色葡萄球菌无效，因为金黄色葡萄球菌普遍具有抗药性，而且对顽固细胞的活性很差。研究人员还在模型中引入了一种新型抗生素佐剂--棕榈油酸。棕榈油酸是一种不饱和脂肪酸，是人体的天然产物，具有很强的抗菌特性。作者发现，棕榈油酸有助于抗生素成功进入金黄色葡萄球菌细胞，并能杀死顽固细胞和逆转抗生素耐药性。研究小组对这种新的局部非侵入性方法的前景充满希望，因为它可以为科学家和医生提供更多对抗抗生素耐药性的工具，并减轻口服抗生素的严重不良反应。罗-康伦说："口服或静脉注射等全身性抗生素效果很好，但往往存在很大的风险，如毒性、肠道微生物菌群消失和艰难梭菌感染。利用这种系统，我们能够使外用药物发挥作用，它们可以以非常高的浓度应用于感染部位，而不会产生与全身给药相关的风险。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1373455.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1373455.htm

对“波浪形伤口”的新认识可能有助于发展使术后愈合得更快的方法

对“波浪形伤口”的新认识可能有助于发展使术后愈合得更快的方法在KJimmyHsia教授的领导下，新加坡南洋理工大学的一个团队开始使用一种微图案的水凝胶，其表面播种了马丁-达比犬的肾脏细胞。虽然这些细胞是从狗的肾脏中获得的，但它们是人类皮肤中也有的那种上皮细胞。研究人员接着在水凝胶上做了许多切口，这些切口模拟了伤口，凝胶模拟了人类皮肤和底层组织。这些切口的宽度从30到100微米不等，并以各种弯曲模式进行切割，从相当蛇形到完全直线。利用粒子图像测速法（这是一种研究流体流动的光学测量技术），科学家们随后观察了64个小时，细胞开始弥合切口形成的缝隙。这个过程被称为重新上皮化，它是外部伤口自然愈合的手段。研究发现，在较宽的伤口上，细胞以一种"漩涡状"的方式移动。然而，在直的伤口上，细胞倾向于以平行于伤口边缘的直线移动。由于细胞运动模式的这种差异，波浪形伤口的愈合速度几乎是直线伤口的五倍。波浪形伤口的愈合速度比相同大小的直形伤口快得多的一个例子：南洋理工大学该研究论文的第一作者、博士生徐红梅说："与直线伤口相比，波浪形伤口引起的高度不均匀和旋转运动使细胞有更多机会移动。这使细胞能够迅速与伤口边缘相反部位的类似细胞连接，形成桥梁，并比直的伤口间隙更快地关闭波浪形的伤口间隙"。现在，人们希望这一发现能够带来新的方法，使手术切口愈合得更快，瘢痕更少，从而降低感染等并发症的概率。这篇论文最近发表在PNAS杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1359817.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1359817.htm

实验性质的智能绷带可通过电击慢性伤口加速愈合

实验性质的智能绷带可通过电击慢性伤口加速愈合绷带中的生物传感器持续监测伤口的电阻抗和温度。过去的研究表明，阻抗随着伤口愈合而增加，而温度则随着炎症的消退而下降。如果这些指标表明伤口难以愈合，绷带中的电刺激器就会被触发，向下层组织输送小电流。如同其他伤口冲洗敷料的情况一样，这样做据称可以通过加快角质细胞（皮肤细胞）迁移到伤口部位的速度，杀死细菌、加速组织闭合并减少感染。当绷带开始工作时，它使用一个内置的无线电天线与配对的智能手机进行无线通信。使用该手机的护理人员因此可以检查伤口的状况，而不必通过移除绷带反复打扰到伤口的愈合。也就是说，当需要取下绷带时，将其加热到40ºC（104ºF）可以使水凝胶无害地从伤口表面脱落。一张图说明了如何将绷带应用于慢性伤口，赖建诚，鲍研究小组@斯坦福大学在对小鼠进行的测试中，发现使用该设备可将愈合时间加快约25%，并促进皮肤再生约50%。科学家们强调，这种绷带可能还需要一段时间才能用于人身上，因为它仍然需要扩大到人类使用的尺寸，而且生产成本必须降低。它最终还可能纳入更多的传感器，以测量pH值、代谢物和生物标志物。研究人员认为，它应该既能帮助慢性伤口更快愈合，又能促进我们对这种伤口如何愈合的理解。该研究论文的共同第一作者ArtemTrotsyuk博士说："通过在一个设备中的刺激和传感，智能绷带加快了愈合速度，但它也能跟踪伤口的改善情况。我们认为它代表了一种新的模式，将促成新的生物发现，并探索以前难以测试的关于人类愈合过程的假设"。这篇论文最近发表在《自然-生物技术》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333739.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333739.htm

如果伤口受到感染 这种新型智能敷料会改变颜色

如果伤口受到感染这种新型智能敷料会改变颜色首先，这种网状物足够紧密，可以防止细菌从外面进入，但它仍然足够宽松，可以让液体和气体通过，这对愈合过程至关重要。理想情况下，敷料将留在伤口上，直到伤口完全愈合才会被移除。然而，如果在这之前确实发生了感染，细菌会提高伤口的pH值--这将在红肿等更明显的症状出现之前发生。重要的是，一旦伤口的pH值超过7，BTB将从低pH值的黄色变为高pH值的蓝色。处于蓝色、过渡性和黄色状态的敷料的例子因此，整个敷料将以肉眼可见的蓝色出现，提醒护理人员注意感染的开始。也就是说，为了从一开始就防止这种感染的发生，科学家们现在正在开发基于被称为脂肽的分子的抗菌化合物，这些化合物也可以被纳入纳米纤维素网中。林雪平大学的DanielAili教授说："能够立即看到伤口是否已经感染，而不必掀开敷料，这为一种新型的伤口护理开辟了道路，可以带来更有效的护理，改善难以愈合的伤口患者的生活。"它还可以减少不必要的抗生素使用。"有关这项研究的论文最近发表在《今日材料生物》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1355781.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1355781.htm

磷基纳米技术能撕裂超级细菌并加速伤口愈合

磷基纳米技术能撕裂超级细菌并加速伤口愈合研究人员利用纳米片状黑磷（红色）杀死细菌（绿色）亚伦-埃尔本及其同事/麻省理工大学面对超级细菌肆虐带来的挑战，我们需要找到解决伤口感染的新方法。如果考虑到大约70%的细菌已经对至少一种常见的抗生素产生了抗药性，而自2000年以来，只发现了五种新的抗生素，那么这种需求就会变得更加强烈。最近，澳大利亚皇家墨尔本理工大学（RMITUniversity）的研究人员提出了一种新颖的无药方法，用于预防接受钛植入物的人术后感染。现在，他们又与南澳大利亚大学的研究人员合作，开发出另一种创新方法，利用纳米级的黑磷片来解决由超级细菌引起的伤口感染问题。这项研究的共同作者之一亚伦-埃尔本（AaronElbourne）说："超级细菌，也就是对抗生素具有耐药性的病原体造成了巨大的健康负担，随着耐药性的增加，我们治疗这些感染的能力也变得越来越具有挑战性。"黑磷晶体西默斯-丹尼尔/RMIT大学黑磷最近被确认为一种有效的抗菌剂。它是磷最稳定的物理形态，由二维磷层（称为"磷烯"）组成，就像石墨由许多石墨烯层组成一样。在之前的工作中，研究人员展示了排列在纳米薄层中的黑磷如何通过其产生活性氧的独特能力杀死微生物。该研究的共同作者苏梅特-瓦利亚（SumeetWalia）说："当纳米材料分解时，其表面会与大气发生反应，产生所谓的活性氧。这些物种最终有助于撕裂细菌细胞"。在目前的研究中，研究人员测试了使用黑磷纳米片（BPNFs）对常见细菌的安全性和有效性，包括耐药性金黄色葡萄球菌（"金色葡萄球菌"）、绿脓杆菌和大肠杆菌。经BPNFs处理的金黄色葡萄球菌在两小时内细胞活力下降62%，六小时后活力下降80%。24小时后，超过99%的细菌被杀死。铜绿假单胞菌也出现了类似的趋势，24小时后，BPNFs导致80%以上的细菌死亡。BPNFs不仅能在不损害其他细胞的情况下消灭细菌，而且还能在感染威胁消除后自行分解。Walia说："我们的抗菌纳米技术能迅速消灭99%以上的细菌细胞，大大超过了目前治疗感染的普通疗法。"当研究人员在小鼠伤口上测试BPNFs与环丙沙星（一种常用的广谱抗生素）的效果时，他们发现两者在清除金黄色葡萄球菌方面的效果相当。与对照组相比，BPNFs还能在宏观和微观层面上促进伤口愈合和组织再生。每天使用BPNFs治疗七天，伤口闭合率达到80%，没有发红或皮肤破损的迹象。研究人员总结说，观察到的伤口再上皮化程度的改善（即在伤口和环境之间建立屏障）表明，即使伤口感染了抗药性很强的金黄色葡萄球菌，BPNFs也能促进伤口愈合。虽然黑磷的抗菌特性众所周知，但它的伤口愈合特性却没有很好的记录。这项研究的通讯作者兹拉特科-科佩茨基（ZlatkoKopecki）说："这是令人兴奋的，因为这种疗法在根除伤口感染方面与环丙沙星抗生素不相上下，并能加速伤口愈合，七天内伤口闭合80%。我们迫切需要开发新的非抗生素替代方法来治疗和控制伤口感染。黑磷似乎正中要害，我们期待看到这项研究成果转化为慢性伤口的临床治疗。"黑磷纳米片可与凝胶结合制成伤口敷料SeamusDaniel/RMITUniversity研究人员说，BPNFs的魅力在于它们可以融入一系列材料中。这一创新的魅力在于，它不是简单的涂层，它实际上可以融入设备、塑料和凝胶等常见材料中，使其具有抗菌性。研究团队正寻求与行业伙伴合作，共同开发这项技术并制作原型。Elbourne说："如果我们能让我们的发明在临床环境中成为商业现实，那么全球的超级细菌就不会知道他们受到了什么打击。"这项研究发表在《先进治疗学》（AdvancedTherapeutics）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383621.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383621.htm