手术缝合线广泛用于闭合皮肤伤口。然而,同时监测伤口完整性和促进组织再生仍然是一个挑战。为了解决这个问题,韩国延世大学开发了一种由纤维应变传感器核心和含有药物的热敏聚合物壳组成的多功能药物释放电子缝合系统(DRESS)。DRESS 持续监测缝合部位发生的应变,并通过焦耳加热按需释放药物分子。高导电芯纤维是通过在商业化的复丝纤维上用 Ag前体重复吸收和还原步骤制造的。核心纤维充当应变传感器,可以实时监测缝合线的应变,具有超高灵敏度(应变系数(GF)为~686)和耐用性(超过3000次拉伸循环)。热敏聚合物是通过接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAm)通过酯化作用转化为柔性聚乙烯醇(PVA)。PVA:PNIPAm比率经过优化,以最大限度地提高载药量和热响应性,当通过焦耳加热施加热量时,药物释放增加 98.2±19.5% 。此外,无论施加到DRESS的应变水平如何,为了释放相同水平的药物,核心纤维可以使用闭环电压控制单元校准其热通量。尽管具有多功能性,DRESS仍保持单纤维形状并显示出高拉伸性和拉伸强度。作者在体外证实了DRESS的加速伤口愈合特性。与未激活的DRESS(未施加电压)相比,热激活的DRESS在48小时后的伤口面积缩小了66%。最后,DRESS使用猪皮进行了体外测试,以证明其作为多功能缝合线的可行性。
图 1. (A) 药物释放电子缝合系统 (DRESS) 的示意图。(B) DRESS 的光学图像,缝合针缠绕在托盘上。(C) SEM图像显示 DRESS 的多层结构。
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图 2. DRESS 中光纤应变传感器的电气性能。
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图 4. 热敏性药物释放特性的评价。
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图 6.DRESS体外功效的证明。
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相关论文以题为A multifunctional electronic suture for continuous strain monitoring and on-demand drug release发表在《Nanoscale》上。通讯作者是韩国延世大学Jungmok Seo、Jaehong Lee。
参考文献:
doi.org/10.1039/D1NR04508C
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