CN115137867B - 一种含有硅基无机材料的抗瘢痕材料及制备方法与应用 - Google Patents

一种含有硅基无机材料的抗瘢痕材料及制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

一种含有硅基无机材料的抗瘢痕材料及制备方法与应用，证明了硅基无机材料释放的硅离子能够用于治疗新生瘢痕及预防瘢痕形成。硅离子在促进正常成纤维细胞活性的同时能够针对性地抑制瘢痕成纤维细胞的活性，从而达到预防与治疗瘢痕目的，当硅离子浓度为3.5～102ppm时，硅离子溶液对于瘢痕成纤维细胞有显著的抑制作用，而对于正常成纤维细胞却具有显著的促进作用，并且，硅离子还具有优秀的成血管性能，以硅基无机材料为核心制备的膏贴、水凝胶等产品不仅能够治疗新生瘢痕，还能够用于创面修复，在加速伤口愈合的同时抑制瘢痕的形成，为皮肤瘢痕预防与治疗提供了新的思路。

Description

一种含有硅基无机材料的抗瘢痕材料及制备方法与应用
技术领域
本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种含有硅基无机材料的抗瘢痕材料及制备方法与应用。
背景技术
当皮肤受到如：烧伤，酸碱腐蚀等严重损伤后，皮肤的整个真皮层都会被破坏。此时需要伤口外层健康皮肤不断地产生成纤维细胞来修复受损区域。而这些成纤维细胞在快速增殖的过程中就会产生突变，转化成病理性成纤维细胞。这些病理性成纤维细胞会分泌过量的细胞外基质，从而引起肥厚性瘢痕产生。这样的瘢痕组织往往形状千奇百怪，并且质地坚硬，不仅会影响皮肤的美观，同时还会导致皮肤失去原有的功能性(毛囊汗腺等附属器官消失)。甚至有许多患者还会反复出现瘙痒，疼痛等多种并发症。因此，开发一种能针对性抑制皮肤瘢痕性组织的生物材料具有一定的临床意义。
发明内容
为了解决现有技术的缺陷与不足，本发明提供了一种含有硅基无机材料的抗瘢痕材料及制备方法与应用，可用于治疗皮肤创伤，并预防与治疗肥厚性瘢痕组织，以求形成功能完全的皮肤组织。
本发明采用的技术解决方案是：一种含有硅基无机材料的抗瘢痕材料, 所述的抗瘢痕材料包括硅酸盐类无机材料，所述的硅酸盐类无机材料的含量为0.5％～30％w/v，优选为10％w/v，所述的抗瘢痕材料中释放硅离子浓度为3.5～102ppm。
所述的硅酸盐类无机材料包括硅酸钙、硅酸锌、镁黄长石中的一种或几种。
所述的硅离子为偏硅酸根离子SiO3 2-或原硅酸根离子SiO4 4-中的一种或几种。
所述的抗瘢痕材料中释放硅离子浓度为51ppm。
所述的抗瘢痕材料中的抗瘢痕为预防与治疗肥厚性瘢痕增生。
一种所述的含有硅基无机材料的抗瘢痕材料在制备抗瘢痕产品中的应用。
所述的抗瘢痕产品包括抗瘢痕膏药或抗瘢痕伤口敷料。
一种所述的抗瘢痕膏药的制备方法，通过以下步骤制备：将硅酸盐类无机材料中的一种或多种与海藻酸钠溶液、透明质酸溶液、硅酮胶中的至少一种，通过注射器与连通管充分混合均匀得到所需的瘢痕膏；硅酸盐类无机材料的含量为为0.5％～30％w/v，优选为10％w/v。。
一种所述的抗瘢痕伤口敷料的制备方法，将硅酸盐类无机材料中的一种或多种和聚己内酯、明胶、壳聚糖、海藻酸、透明质酸、聚乳酸中的至少一种作为前驱体与六氟异丙醇混合，充分搅拌，得到前驱体溶液；在10～20kv的高压电压，0.02～0.2mL/s的注射速率下静电纺丝得到所述的抗瘢痕伤口敷料；硅酸盐类无机材料为硅酸钙或硅酸锌，硅酸钙或硅酸锌的含量为为0.5％～30％w/v，优选为10％w/v。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种含有硅基无机材料的抗瘢痕材料及制备方法与应用，证明了硅基无机材料释放的硅离子能够用于治疗新生瘢痕及预防瘢痕形成。硅离子在促进正常成纤维细胞活性的同时能够针对性地抑制瘢痕成纤维细胞的活性，从而达到预防与治疗瘢痕目的，当硅离子浓度为3.5～102ppm时，硅离子溶液对于瘢痕成纤维细胞有显著的抑制作用，而对于正常成纤维细胞却具有显著的促进作用，并且，硅离子还具有优秀的成血管性能，以硅基无机材料为核心制备的膏贴、水凝胶等产品不仅能够治疗新生瘢痕，还能够用于创面修复，在加速伤口愈合的同时抑制瘢痕的形成，为皮肤瘢痕预防与治疗提供了新的思路。
附图说明
图1为含有硅酸盐类无机材料的海藻酸钠瘢痕膏的光学照片(A)与微观形貌和元素分布(B)。
图2为含不同浓度硅离子的溶液对正常成纤维细胞(A)/瘢痕成纤维细胞(B)增殖的影响。
图3为含有不同浓度硅酸钙与硅酸锌的伤口敷料的扫描电镜图像。
图4为含有不同浓度硅酸钙的伤口敷料对正常成纤维细胞/瘢痕成纤维细胞活性的影响。
图5为含有不同浓度硅酸锌的伤口敷料对正常成纤维细胞/瘢痕成纤维细胞活性的影响。
图6为采用不同浓度的硅离子溶液对瘢痕成纤维细胞与正常成纤维细胞的抑制作用；(A)鬼笔环肽/DAPI细胞荧光染色图像；(B)细胞存活率的定量统计。
图7为瘢痕成纤维细胞培养液/正常成纤维细胞培养液与含51ppm硅离子的溶液的混合溶液对于内皮细胞成血管环的影响(A)与血管环数量统计(B)。
图8为含有51ppm硅离子的溶液对瘢痕成纤维细胞相关基因表达的影响。
图9为含有硅酸盐类无机材料的瘢痕膏对酸腐蚀后形成的兔耳瘢痕的预防与治疗的作用功效；(A)光学照片；(B)瘢痕面积定量统计。
图10为酸腐蚀兔耳瘢痕模型的预防组和治疗组的苏木精-伊红组织切片染色(A)，马松染色(B)，以及瘢痕高度指数统计(C，H/h的比值)和新生毛囊数量统计(D)。
图11为酸腐蚀兔耳瘢痕模型的预防组和治疗组的CD31和α-SMA的免疫组化染色情况(A)，以及新生血管数量统计(B)与新生血管直径分布统计(C)。
具体实施方式
在本公开中，硅酸盐类无机材料瘢痕膏，含有硅酸盐类无机材料浓度为0.5％～30％w/v，优选为20％w/v。硅酸钙或硅酸锌伤口敷料，含有硅酸钙或硅酸锌的浓度为0.5％～30％w/v，优选为10％w/v。硅离子溶液，含有硅离子浓度为3.50ppm～102ppm，优选为51ppm。
在本发明一实施方式中，制备了硅酸盐类无机材料瘢痕膏。具体来说，将硅酸盐类无机材料中的一种或几种，和海藻酸钠溶液、透明质酸溶液、硅酮胶中的至少一种通过注射器与连通管充分混合均匀得到所需的瘢痕膏。在可选的实施方案中，硅酸盐类无机材料的浓度为 0.5％～20％w/v，优选为10％w/v。
采用硅酸钙或硅酸锌制备伤口敷料。具体来说，制备了一系列含有硅酸钙或硅酸锌的电纺丝纤维膜。将硅酸钙或硅酸锌和聚己内酯和明胶、壳聚糖、聚乳酸中的至少一种作为前驱体与六氟异丙醇混合，充分搅拌24小时，得到前驱体溶液；在10～20kv的高压电压，0.02～0.2mL/s的注射速率下静电纺丝得到所需的伤口敷料。
采用硅酸盐类无机材料制备硅离子溶液。具体来说，制备了一系列硅酸盐类无机材料的梯度稀释离子提取物。首先，将硅酸盐类无机材料加入到无血清高糖DMEM细胞培养液中，在200mg/mL的固体 /液体比率下，在37℃孵育24小时，将混合物以4000rpm离心10 分钟，然后上清液通过过滤膜灭菌并收集以获得储备溶液。随后，用无血清高糖DMEM细胞培养液液稀释储备溶液以制备合适的离子提取物，并将所有离子提取物存储在4℃下。
在本公开中，制备的硅酸盐类无机材料瘢痕膏、硅酸钙或硅酸锌伤口敷料与硅离子溶液能够针对性地抑制瘢痕成纤维细胞与促进正常成纤维细胞的活性，并且作用于酸腐蚀创面能显著预防与治疗肥厚性瘢痕组织。
硅离子溶液对瘢痕成纤维细胞与正常成纤维细胞增殖能力的影响。在本发明一实施方案中，使用硅离子溶液对瘢痕成纤维细胞与正常成纤维细胞的细胞增殖能力进行了评价。取先前配置好的储备溶液，按照比例加入胎牛血清，青霉素和链霉素。将细胞接种于96孔培养板中，初始密度为每孔1×103个细胞，培养24小时后，将细胞培养基更换为配置好的硅离子溶液。并以普通细胞培养液，作为对照。在预先设定的第1，3，5天，通过CCK-8(细胞计数试剂盒-8)在酶标仪450nm下测量所有样品的吸光度来评估细胞的增殖能力。
硅离子溶液对瘢痕成纤维细胞与正常成纤维细胞存活率的影响。在本发明一实施方案中，使用硅离子溶液对瘢痕成纤维细胞与正常成纤维细胞的细胞存活率进行了评价。取先前配置好的储备溶液，按照比例加入胎牛血清，青霉素和链霉素。将细胞接种于24孔培养板中，初始密度为每孔1×104个细胞，培养24小时后，将细胞培养基更换为配置好的硅离子溶液。并以普通细胞培养液，作为对照。继续培养 48小时后，通过CCK-8(细胞计数试剂盒-8)在酶标仪450nm下测量所有样品的吸光度来评估细胞的存活率。存活率计算公式如下：
Figure RE-GDA0003831717040000061
此后，使用4％的多聚甲醛固定细胞，并用鬼笔环肽/DAPI进行荧光染色。使用共聚焦显微镜观察细胞的形貌。
硅离子溶液与瘢痕成纤维细胞/正常成纤维细胞条件培养液对于静脉内皮细胞成血管的影响。在本发明一实施方案中，使用硅离子溶液与瘢痕成纤维细胞/正常成纤维细胞的条件培养液进行混合，评估了混合溶液对于静脉内皮细胞成血管的影响。将瘢痕成纤维细胞或正常成纤维细胞以1.5*105个细胞/孔的密度接种在6孔板中，使用硅离子溶液进行培养。24小时后，收集培养基作为条件培养基。静脉内皮细胞以每孔3*104个细胞的密度接种在48孔板上，并用条件培养基培养24小时。细胞用钙黄绿素染色。使用倒置光学显微镜观察和拍摄静脉内皮细胞形成的毛细管状结构。管状结构的数量作为血管生成的量化指标。
硅离子溶液对瘢痕成纤维细胞相关基因表达的影响。在本发明一实施方案中，使用硅离子溶液培养对瘢痕成纤维细胞成瘢痕相关的基因进行了表征。瘢痕成纤维细胞以每孔1.5*105个细胞的密度接种于 6孔板中，使用含有51ppm硅离子的硅离子溶液进行培养。3天后，使用Trizol试剂提取细胞中的总RNA。在确定RNA浓度和cDNA合成后，使用Step OnePlus实时PCR系统测量目标基因(α-SMA、 COL-Ⅲ、HIF-1α、COX-2、TGF-β1)的定量表达。
硅酸钙或硅酸锌伤口敷料对瘢痕成纤维细胞与正常成纤维细胞活性的影响。在本发明一实施方案中，使用硅酸钙或硅酸锌伤口敷料对瘢痕成纤维细胞与正常成纤维细胞的细胞增殖能力进行了评价。将紫外灭菌后的硅酸钙或硅酸锌伤口敷料制备成直径为10mm的圆片放置在24孔板中。细胞接种于圆片上，初始密度为每孔5×103个细胞，空白的伤口敷料作为对照。在预先设定的第72小时，通过CCK-8(细胞计数试剂盒-8)在酶标仪450nm下测量所有样品的吸光度来评估细胞的活性。
治疗和预防肥厚性瘢痕的测试方法。以上述制备得到的硅酸盐类无机材料瘢痕膏进行相应测试。具体步骤包括：选用2.5-3kg的新西兰雌性白兔，建立酸腐蚀瘢痕模型。随机分为三组：对照组(创面不处理)；预防组(从术后第2天起每周在创伤部位涂抹两次瘢痕膏)；治疗组(从术后第22天起(创面已形成疤痕)每周在创伤部位涂抹两次瘢痕膏)。在0，10，21，31，50，70天记录伤口修复情况，且在相应的时间取伤口组织样品，进行苏木精-伊红、马松组织切片染色与CD31、α-SMA免疫组化染色。
下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
实例1：
硅酸盐类无机材料瘢痕膏制备及硅离子溶液对于瘢痕成纤维细胞与正常成纤维细胞增殖的影响。
(1)将硅酸盐类无机材料分散到1.5％(w/v)的海藻酸钠水溶液中。加入5％(w/v)的葡萄糖酸内酯，使得硅酸盐类无机材料与海藻酸钠发生凝胶化。
(2)将硅酸盐类无机材料加入到无血清高糖DMEM细胞培养液中，在200mg/mL的固体/液体比率下，在37℃孵育24小时，将混合物以4000rpm离心10分钟，然后上清液通过过滤膜灭菌并收集以获得储备溶液。随后，用无血清高糖DMEM细胞培养液液稀释储备溶液以制备合适的离子提取物，并将所有离子提取物存储在4℃下。
(3)取先前配置好的溶液，按照比例加入胎牛血清，青霉素和链霉素。将瘢痕成纤维细胞与正常呈呈现为细胞接种于96孔培养板中，初始密度为每孔1×103个细胞，培养24小时后，将细胞培养基更换为配置好的溶液。在预先设定的第1，3，5天，通过CCK-8(细胞计数试剂盒-8)在酶标仪450nm下测量所有样品的吸光度来评估细胞的增殖能力。
图1A为含有10％硅酸盐类无机材料/海藻酸钠瘢痕膏的宏观图像。图1B显示生物玻璃均匀地分散在高分子网络中。
图2显示了硅离子溶液对于瘢痕成纤维细胞与正常成纤维细胞增殖的影响。其中，硅离子的浓度为3.5～820ppm。可以发现，当硅离子浓度为202-820ppm时，对于正常成纤维细胞与瘢痕成纤维细胞均具有细胞毒性。当硅离子浓度为3.5～102ppm时，硅离子溶液对于瘢痕成纤维细胞有显著的抑制作用，而对于正常成纤维细胞却具有显著的促进作用。
实例2：
硅酸钙或硅酸锌静电纺丝伤口敷料的制备及其对于瘢痕成纤维细胞与正常成纤维细胞活性的影响。
(1)将具有10％(W/V)的聚己内酯/明胶(7：3)溶解在六氟异丙醇中，搅拌24小时后，向溶液中加入不同量(1％，10％，30％) 的硅酸钙或硅酸锌，超声30分钟后，继续搅拌24小时。其后，将制备的溶液装入10mL注射器中，在15kv的电压下，以0.02mL/min的注射速率进行静电纺丝，针尖与旋转收集器之间的收集距离固定为 15cm。在4小时后收集制备好的纤维膜。
(2)使用扫描电子显微镜(SEM，S-4800，Hitachi，Japan)观察复合膜的表面形态。
(3)使用上述制备的伤口敷料，切成圆片状(Φ＝10mm)并放入超净工作台中进行紫外线辐射12小时灭菌，然后在膜上接种细胞。将细胞接种在这些膜的表面上，在24孔培养板中以每孔5×103个细胞的密度接种。每隔一天更换一次培养基。培养72小时后，通过CCK-8在酶标仪450nm下测量所有样品的吸光度来评估细胞的增殖情况。
图3为含有1％-30％硅酸钙或硅酸锌的静电纺丝纤维膜。可以发现纤维均匀且无序地分布。加载陶瓷颗粒并不影响纤维膜本身的形貌。
图4和图5显示，当硅酸钙与硅酸锌的含量为1％和10％时，正常的成纤维细胞的活性明显提升，但是瘢痕成纤维细胞的活性被抑制。当硅酸钙与硅酸锌的含量为30％时，尽管正常成纤维细胞的活性也受到了一些影响，但是瘢痕成纤维细胞的活性几乎被完全抑制。
实例3：
硅离子溶液对于瘢痕成纤维细胞与正常成纤维细胞存活率的影响。
(1)将硅酸盐类无机材料加入到无血清高糖DMEM细胞培养液中，在200mg/mL的固体/液体比率下，在37℃孵育24小时，将混合物以4000rpm离心10分钟，然后上清液通过过滤膜灭菌并收集以获得储备溶液。随后，用无血清高糖DMEM细胞培养液液稀释储备溶液以制备合适的离子提取物，并将所有离子提取物存储在4℃下。
(2)取先前配置好的储备溶液，按照比例加入胎牛血清，青霉素和链霉素。将细胞接种于24孔培养板中，初始密度为每孔1×104个细胞，培养24小时后，将细胞培养基更换为配置好的硅离子溶液。并以普通细胞培养液，作为对照。继续培养48小时后，通过CCK-8(细胞计数试剂盒-8)在酶标仪450nm下测量所有样品的吸光度来评估细胞的存活率。存活率计算公式如下：
Figure RE-GDA0003831717040000111
(3)使用4％的多聚甲醛固定细胞，并用鬼笔环肽/DAPI进行荧光染色。使用共聚焦显微镜观察细胞的形貌。
图6显示，与对照组相比，硅离子溶液显著抑制了瘢痕成纤维细胞的活性，从荧光照片中可以直观地发现细胞密度明显降低。其中 51ppm的硅离子可以在保持正常成纤维细胞活性的基础上最大程度地抑制瘢痕成纤维细胞。由此判断硅离子溶液的最优浓度为51ppm。后续实例选取最优比例制备材料并进行后续测试。
实例4：
硅离子溶液与瘢痕成纤维细胞/正常成纤维细胞条件培养液对于静脉内皮细胞成血管的影响。
(1)使用最优浓度51ppm硅离子的硅离子溶液与瘢痕成纤维细胞/ 正常成纤维细胞的条件培养液进行混合，评估了混合溶液对于静脉内皮细胞成血管的影响。
(2)将瘢痕成纤维细胞或正常成纤维细胞以1.5*105个细胞/孔的密度接种在6孔板中，使用硅离子溶液进行培养。24小时后，收集培养基作为条件培养基。静脉内皮细胞以每孔3*104个细胞的密度接种在48孔板上，并用条件培养基培养24小时。细胞用钙黄绿素染色。使用倒置光学显微镜观察和拍摄静脉内皮细胞形成的毛细管状结构。管状结构的数量作为血管生成的量化指标。
图7显示，正常成纤维细胞/瘢痕成纤维细胞的条件培养基均能够促进内皮细胞成血管环。血管的异常增生是肥厚性瘢痕增生的主要诱因之一。硅离子溶液可以针对抑制瘢痕成纤维细胞条件培养基的促血管生成能力，但却并不影响正常成纤维细胞的促血管生成能力。
实例5：
硅离子溶液对瘢痕成纤维细胞相关基因表达的影响。
(1)瘢痕成纤维细胞以每孔1.5*105个细胞的密度接种于6孔板中，使用含有51ppm硅离子的硅离子溶液进行培养。3天后，使用Trizol 试剂提取细胞中的总RNA。在确定RNA浓度和cDNA合成后，使用 Step One Plus实时PCR系统测量目标基因(α-SMA、COL-Ⅲ、 HIF-1α、COX-2、TGF-β1)的定量表达。
从图8中可以发现，硅离子溶液能显著抑制瘢痕成纤维细胞中α-SMA,COL-Ⅲ,HIF-1α,COX-2和TGF-β1的表达，这些基因都直接与瘢痕形成密切相关。
实例6：
硅酸盐类无机材料瘢痕膏预防与治疗酸腐蚀形成的瘢痕增生。
(1)选用2.5-3kg的新西兰雌性白兔，建立酸腐蚀瘢痕模型。随机分为三组：对照组(创面不处理)；预防组(从术后第2天起每周在创伤部位涂抹两次瘢痕膏)；治疗组(从术后第22天起(创面已形成疤痕)每周在创伤部位涂抹两次瘢痕膏)。在0，10，21，31，50， 70天记录伤口修复情况，且在相应的时间取伤口组织样品，进行苏木精-伊红、马松组织切片染色与CD31、α-SMA免疫组化染色。
从图9中，可以发现，兔耳朵被酸腐蚀的第10天，伤口部位出现了明显的疤痕组织。第21天，与治疗组和对照组相比，预防组处理后的创面迅速愈合。到第31天，治疗组的创面已经几乎完全愈合。而直到第50天，对照组的伤口才完全愈合。定量统计也表明，预防组可以在创面形成初期减少疤痕面积。但是，即使瘢痕已经形成，治疗组也可以抑制中后期瘢痕增生。
从图10中，根据苏木精-伊红染色可以发现，无论是治疗组还是预防组的软骨层均没有损伤，而对照组则相反。此外，可以观察到对照组(H)伤口部位的真皮厚度比正常组织的真皮(h)的更厚。然而，治疗组和预防组(H)的真皮厚度与正常皮肤(h)几乎相同。从定量分析中还可以发现，治疗组和预防组的瘢痕隆起指数几乎为1，这代表几乎没有瘢痕产生。通过Masson染色，我们发现与预防组相比，治疗组的软骨层中有很多蓝色纤维化组织。然而，对照组中未完全破坏的软骨层也充满了纤维化组织。此外，预防组和治疗组的真皮层也出现了许多毛囊组织。定量统计也显示，预防组的毛囊比治疗组多。而对照组中几乎没有新生的毛囊组织。
从图11中，可以发现对照组瘢痕区有较多的血管组织。相比之下，治疗组和预防组中只能观察到少数血管组织。此外，从定量统计也可以发现，对照组的血管组织最多，直径最大。治疗组的血管比预防组多，但两组之间的血管直径没有差异。
各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种含有硅基无机材料的抗瘢痕材料在制备抗瘢痕产品中的应用,其特征在于,所述的抗瘢痕材料包括硅酸盐类无机材料，所述的抗瘢痕材料释放硅离子浓度为3.5~102ppm，所述的硅离子为偏硅酸根离子SiO3 2-或原硅酸根离子SiO4 4-中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的硅酸盐类无机材料包括硅酸钙、硅酸锌、镁黄长石中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于，所述的抗瘢痕材料释放硅离子浓度为51ppm。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的抗瘢痕材料中的抗瘢痕为预防与治疗肥厚性瘢痕增生。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的抗瘢痕产品包括抗瘢痕膏药或抗瘢痕伤口敷料。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的抗瘢痕膏药通过以下步骤制备：将硅酸盐类无机材料中的一种或多种与海藻酸钠溶液、透明质酸溶液、硅酮胶中的至少一种，通过注射器与连通管充分混合均匀得到所需的瘢痕膏。
7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的抗瘢痕伤口敷料通过以下步骤制备：将硅酸盐类无机材料中的一种或多种和常用医用高分子包括聚己内酯、明胶、壳聚糖、海藻酸、透明质酸、聚乳酸中的至少一种在水溶液或者六氟异丙醇中混合，通过冷冻干燥、静电纺丝、物理/化学交联工艺制备成复合泡沫敷料、静电纺丝膜或水凝胶。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05262647A (ja) * 1992-03-18 1993-10-12 Teika Seiyaku Kk 肥厚性瘢痕、ケロイド用皮膚外用剤
CN1181698A (zh) * 1995-02-24 1998-05-13 雷蒙德H·施韦格 局部治疗瘢痕组织的方法及对创伤的相关组织反应
BRPI0401713A (pt) * 2004-05-07 2006-08-01 Vania Lima Coutinho papaìna associada ao silicato de magnésio para cicatrização de feridas
CN104258456A (zh) * 2014-08-29 2015-01-07 华南理工大学 一种含六方介孔硅的创面修复凝胶及其制备方法
CN106310347A (zh) * 2015-06-30 2017-01-11 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种温度敏感型皮肤创伤敷料及其制备方法和应用
CN107198794A (zh) * 2016-03-18 2017-09-26 中国科学院上海硅酸盐研究所 具有活性离子释放功能的天然高分子生物活性创伤修复材料及其制备方法
CN109700601A (zh) * 2019-02-02 2019-05-03 天津嘉氏堂科技有限公司 一种水胶体硅敷料贴
CN111450111A (zh) * 2020-04-05 2020-07-28 北京幸福益生再生医学科技有限公司 一种疤痕硅凝胶及其制备方法
CN113413354A (zh) * 2021-06-24 2021-09-21 杭州友丽医疗科技(集团)有限公司 一种具有创面修复和/或屏障再生作用的活性敷料及其应用、肌肤修护bb霜
CN113631141A (zh) * 2019-03-01 2021-11-09 瓦塞尔曼梅迪奇公司 新组合物及其用途
CN114272443A (zh) * 2021-12-10 2022-04-05 中国科学院上海硅酸盐研究所 硅酸锌纳米颗粒复合纤维支架的制备方法和应用

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05262647A (ja) * 1992-03-18 1993-10-12 Teika Seiyaku Kk 肥厚性瘢痕、ケロイド用皮膚外用剤
JP3491907B2 (ja) * 1992-03-18 2004-02-03 テイカ製薬株式会社 肥厚性瘢痕、ケロイド用皮膚外用剤
CN1181698A (zh) * 1995-02-24 1998-05-13 雷蒙德H·施韦格 局部治疗瘢痕组织的方法及对创伤的相关组织反应
US5789445A (en) * 1995-02-24 1998-08-04 Schweiger; Raymond H. Method for topical treatment of scar tissue and related tissue reaction to trauma
BRPI0401713A (pt) * 2004-05-07 2006-08-01 Vania Lima Coutinho papaìna associada ao silicato de magnésio para cicatrização de feridas
CN104258456A (zh) * 2014-08-29 2015-01-07 华南理工大学 一种含六方介孔硅的创面修复凝胶及其制备方法
CN106310347A (zh) * 2015-06-30 2017-01-11 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种温度敏感型皮肤创伤敷料及其制备方法和应用
CN107198794A (zh) * 2016-03-18 2017-09-26 中国科学院上海硅酸盐研究所 具有活性离子释放功能的天然高分子生物活性创伤修复材料及其制备方法
CN109700601A (zh) * 2019-02-02 2019-05-03 天津嘉氏堂科技有限公司 一种水胶体硅敷料贴
CN113631141A (zh) * 2019-03-01 2021-11-09 瓦塞尔曼梅迪奇公司 新组合物及其用途
CN111450111A (zh) * 2020-04-05 2020-07-28 北京幸福益生再生医学科技有限公司 一种疤痕硅凝胶及其制备方法
CN113413354A (zh) * 2021-06-24 2021-09-21 杭州友丽医疗科技(集团)有限公司 一种具有创面修复和/或屏障再生作用的活性敷料及其应用、肌肤修护bb霜
CN114272443A (zh) * 2021-12-10 2022-04-05 中国科学院上海硅酸盐研究所 硅酸锌纳米颗粒复合纤维支架的制备方法和应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Multi-functional wound dressings based on silicate bioactive materials;Fan chen等;Biomaterials;第287卷;文献号121652 *
Porous Se@SiO2 Nanoparticles Enhance Wound Healing by ROS-PI3K/Akt Pathway in Dermal Fibroblasts and Reduce Scar Formation;Yang Bo-Yu等;FRONTIERS IN BIOENGINEERING AND BIOTECHNOLOGY;第10卷;文献号852482 *
硅酸钙纳米线复合电纺丝支架的制备及离子释放研究;包峰等;无机材料学报;第36卷(第11期);第1199-1207页 *
镁黄长石浸提液对人成纤维细胞增殖和迁移的影响;王芳芳;李炳旻;胡文治;孙梦黎;李倩坤;张翠萍;付小兵;;解放军医学院学报(第04期);第73-78页 *

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