​《生物大分子》氧化和抗菌特性的可注射木質素-明膠冷凍凝膠

對於多種生物醫學應用，開發新型生物活性材料至關重要。這種生物材料可能會改善傷口癒合、預防感染或用於免疫工程。例如，在不依賴抗生素和其他藥物的情況下減少氧化應激的生物活性材料可能是有益的。基於水凝膠的生物材料，尤其是那些源自天然聚合物的生物材料，被認為是最有前途的生物醫學研究支架之一。這些多功能支架可以表現出與天然組織相匹配的高吸水能力、生物相容性和生物力學特性。

冷凍凝膠

是一種

特殊型別的水凝膠，其中聚合物在冰晶周圍交聯。

因此，冷凍凝膠表現出獨特的物理特徵，包括大孔和互連網路、柔韌性、形狀記憶特性和注射器可注射性。

最近，科研團隊

透過將木質素與明膠相結合，開發了一種多功能的，即抗菌、抗氧化和可注射的冷凍凝膠。

含 0。2% 木質素的冷凍凝膠在 80% 應變下表現出 25 kPa 的壓縮模量和 140 kPa 的壓縮應力，分別是純明膠冷凍凝膠的 1。8 倍和 7 倍

。同時，這種冷凍凝膠製劑在壓縮高達 90% 後可以完全恢復其形狀，並且是可針注射的。此外，含有 0。1-0。2 木質素的木質素-共-明膠冷凍凝膠對最常見的手術部位感染相關病原菌顯示出 8-10 毫米的抑制區。此外，發現木質素-共-明膠冷凍凝膠可清除自由基並具有良好的細胞相容性，並且含有高達 0。2% 木質素的冷凍凝膠最低限度地啟用幼稚小鼠骨髓衍生的樹突細胞。總體而言，目前的方法顯示出基於生物資源的多功能冷凍凝膠設計的廣闊前景，適用於廣泛的生物醫學應用。

圖 1。 木質素-共-明膠複合冷凍凝膠的製備。

（a） 溶液製備的示意圖。使用鹼輔助超聲將木質素分散到明膠水溶液中。（b） 使用 GA 作為交聯劑製造冷凍凝膠的示意圖，可以在解凍過程中從冷凍凝膠中去除。（c） 製備的具有不同木質素濃度的冷凍凝膠的影象。（d） 複合冷凍凝膠的 FTIR 光譜證實了木質素和明膠的組合化學結構。

圖 3。 複合冷凍凝膠的機械特性。

相關論文以題為

Injectable Lignin-co-Gelatin Cryogels with Antioxidant and Antibacterial Properties for Biomedical Applications

發表在

《Biomacromolecules》

上。

通訊作者

是

阿卜杜勒阿齊茲國王大學

Adnan Memić教授

。

參考文獻

：

doi。org/10。1021/acs。biomac。1c00575