Borat bioaktivt glas i nanoskala:Et næste generations materiale til hudheling

For nylig, ved hjælp af en steady-state stærk magnetfelt eksperimentel enhed, forskere konstruerede bioaktivt boratglas i nanoskala (Nano-HCA@BG), som effektivt kan reducere den biologiske toksicitet af boratbioglas, forbedre glassets biokompatibilitet, og fremme effekten af ​​boratbioglas på hudreparation.

Prof. Wang Junfeng fra Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) ved det kinesiske videnskabsakademi (CAS), samarbejder med prof. Zhang Teng fra Fuzhou University i denne undersøgelse, sagde, "det forventes at blive den næste generation af hudsårreparationsbandager." Relateret forskning blev offentliggjort i Chemical Engineering Journal .

Boratbioglas er et glas med borelement (B) som glasnetværksmatrix. Med god dopbarhed og nedbrydelighed, det har et stort potentiale inden for reparation af hudvæv. Imidlertid, Det frigiver en stor mængde alkaliske ioner, og den eksplosive frigivelse af disse ioner vil ændre syre-base-miljøet i vævet omkring glasmaterialet, derved hæmmer celleproliferation.

Ud over, det effektive overfladeareal af boratbioglas i mikronstørrelse i kontakt med væv ved såret er lille, og ionerne på glasoverfladen er ikke befordrende for aflejring af kollagen, så der dannes let ar ved såret efter heling. Derfor, forberedelse af et boratbioglas i nanoskala uden biologisk toksicitet og fremragende biologisk ydeevne er et presserende problem, der skal løses.

I dette studie, forskerne brugte en særlig mobil fase, for første gang, at forbehandle boratbioglas i mikronstørrelse ved smeltemetode in vitro. De opnåede boratbioglas i nanoskala (~50nm) (Nano-HCA@BG), som var dækket med et amorft hydroxyapatit (HCA) lag.

Under behandlingen, ionerne (PO43- og CO32-) i den mobile fase blev aflejret på overfladen af ​​glasset for at danne HCA-laget, som effektivt hæmmede den hurtige frigivelse af bor og calcium i det resterende glas og derved reducerede selve glassets biologiske toksicitet for celler.

Ud over, HCA, som en vigtig uorganisk komponent i knogler, har god biokompatibilitet, og kan fremskynde induktionen af ​​kollagensyntese i væv.

Resultaterne af in vitro nedbrydningsforsøg, celle eksperimenter, og dyreforsøg viste, at sammenlignet med det eksisterende kommercialiserede bioaktive glas, HCA og mikron-størrelse borat bioglas, nano-HCA@BG langsomt frigivet borcalcium, og andre elementer kan effektivt accelerere sårcellers migration og yderligere opregulering af ekspressionen af ​​vaskulær-relaterede vækstfaktorer i såret.

Udover, det amorfe HCA-lag på overfladen af ​​glasset reducerer ikke kun den hurtige frigivelse af glasset, men fremmer også aflejringen af ​​kollagen i såret, hvilket igen fremmer helingen af ​​såret hurtigere.