تقدم دراسة حديثة نُشرت في Advanced Healthcare Materials نهجًا مبتكرًا يحول قشر البيض المهمل إلى ضمادات جروح ألياف نانوية متعددة الوظائف باستخدام تقنية الغزل الكهربائي. تُظهر هذه الضمادات الإرقاء السريع ، والخصائص المضادة للبكتيريا والمضادة للالتهابات ، وتعزز تكوين الأوعية الدموية - مما يؤدي بشكل جماعي إلى تسريع كفاءة التئام الجروح. تستكشف هذه المقالة عملية التحضير والتحقق الوظيفي والإمكانات السريرية لهذا الاختراق.

1. تحديات خلفية البحث في التئام الجروح

يلعب الجلد ، أكبر عضو في الجسم ، دورًا مهمًا في الحماية والإحساس وتنظيم درجة الحرارة. ومع ذلك ، فإن الجروح الكبيرة والقرح المزمنة والالتهابات غالبًا ما تؤخر الشفاء ويمكن أن تؤدي إلى نخر الأنسجة. توفر الضمادات التقليدية مثل الشاش والهلام المائي تغطية أساسية فقط ، وتفتقر إلى الخصائص متعددة الوظائف المطلوبة لبيئات الجروح المعقدة.

أبرز الابتكار

ابتكار المواد: تم تحويل قشر البيض (96.4 ٪ كربونات الكالسيوم مع العناصر النزرة مثل Mg و Si) إلى جسيمات نانوية نشطة بيولوجيًا (ECa NPs).

تعزيز وظائف: تعديل مع حمض التانيك (تا) وأيونات السترونتيوم (سر² ⁺) لتوفير مضاد للجراثيم ، المضادة للالتهابات ، وتأثيرات الأوعية.

التكنولوجيا الأساسية: يدمج الغزل الكهربائي الجسيمات النانوية المعدلة في ألياف عديد حمض اللبنيك / الجيلاتين (PLA / Gel) ، مما ينتج ضمادات مستقرة وقابلة للتحلل (PG-ETS).

2. تصنيع وتوصيف Electrospun سقالات المحاكاة الحيوية

إعداد الجسيمات النانوية قشر البيض

العملية: قشر البيض المكلس عند 1000 ° C ، الأرض إلى ECa NPs ، ثم تفاعل مع TA و SrCl₂ لتشكيل ECa-TA-Sr NPs.

البيانات الأساسية: حجم الجسيمات < 10 ميكرومتر مع توزيع عنصر ريال موحد.

معلمات الغزل الكهربائي

الحل: PLA / جل بنسبة 7: 3 (وزن / وزن) مع 1 ملغ / مل ECa-TA-Sr NPs.

الشروط: الجهد 12 كيلو فولت ، معدل التدفق 1.5 مل / ساعة ، قطر الألياف ~ 0.72 ميكرومتر.

مزايا:

المسامية (0.8-3.2 ميكرومتر) تحاكي المصفوفة خارج الخلية (ECM) ، مما يدعم هجرة الخلايا.

ماء: زاوية الاتصال 33.1 درجة ، أفضل من جيش التحرير الشعبى الصينى النقي (49.9 درجة) ، وتعزيز امتصاص السوائل.

3. التحقق الوظيفي من في المختبر إلى في الجسم الحي

الارقاء السريع

في المختبر: مؤشر تخثر الدم (BCI) عند 4.18 ٪ مقابل 56.2 ٪ في الضوابط.

في الجسم الحي (نموذج كبد الفئران): تحقق الإرقاء في 21 ثانية ، أسرع 2.7 مرة من الشاش.

الآلية: Ca² ⁺ ينشط مسارات التخثر ، TA يعزز تراكم الصفائح الدموية.

تأثيرات واسعة الطيف مضادة للبكتيريا ومضادة للالتهابات

مضاد للجراثيم: > 80 ٪ معدل القتل ضد E. القولونية و S. الذهبية.

المضادة للالتهابات: الخلايا الالتهابية انخفاض كبير (21 مقابل 193 / HPF في الضوابط).

الأوعية الدموية وتجديد الأنسجة

تكوين الأوعية الدموية: شكلت خلايا HUVEC شبكات وعائية أعلى بمقدار 3.2 مرة من السيطرة.

التئام الجروح: أظهر نموذج جلد الفئران بسمك كامل 95.8 ٪ إغلاقًا في 14 يومًا مع الحد الأدنى من التندب.

4. المزايا ووجهات النظر المستقبلية

الاستدامة وقابلية التوسع

قشور البيض هي منتجات ثانوية وفيرة ومنخفضة التكلفة لصناعة الأغذية.

الغزل الكهربائي هو عملية تصنيع ناضجة وقابلة للتطوير.

التطبيقات السريرية

الجروح المزمنة: قرح القدم السكرية التي تتطلب السيطرة على العدوى وتكوين الأوعية.

الصدمة الحادة: الإرقاء في حالات الطوارئ وفي ساحة المعركة.

علاج الحروق: يقلل محاذاة الكولاجين المحسنة من تكوين الندبات.

استنتاج

يوضح ضماد الجروح المركب لجسيمات قشر البيض حلاً مستدامًا وقيمًا سريريًا للعناية بالجروح. مع الخصائص متعددة الوظائف - الإرقاء ، والعمل المضاد للبكتيريا ، ومضادات الالتهاب ، وتكوين الأوعية الدموية - تقدم هذه السقالة المغزولة بالكهرباء استراتيجية من الجيل التالي لإدارة كل من الجروح المزمنة والحادة. إن الجمع بين التوافق الحيوي ، والكفاءة من حيث التكلفة ، والفعالية العلاجية العالية يجعلها مرشحًا قويًا للترجمة السريرية في المستقبل.