نظام إنتاج أكسجين مشترك التفاعل ونقل المادة متعدد الواجهات بتنظيم غشاء بولي ديميثيل سيلوكسان وتطبيقه في الجروح المزمنة

Wei Huang ,  

Ming-yu Chen ,  

Jing Zang ,  

Hong-jie Gao ,  

Zong-huan Ba ,  

Wen-qian Liu ,  

Ye-zi You ,  

Long-hai Wang ,  

摘要

إن نقص الأكسجين المستمر أثناء عملية التئام الجروح المزمنة هو عامل رئيسي يقيّد تجدد الأنسجة، ومن المهم تطوير نظم مواد بوليمرية للتحكم في توفير الأكسجين. في هذه الدراسة، تم إنشاء نظام إنتاج أكسجين مشترك التفاعل ونقل المادة يستند إلى غشاء بولي ديميثيل سيلوكسان (PDMS) وهلام الصوديوم الألجينات متعدد الواجهات. من خلال تصميم هيكل متعدد الطبقات، تم بناء مسار هرمي لتخزين وتمرير وتحفيز وتحويل الأكسجين عبر الغشاء، لتحقيق التحكم التعاوني في سلوك التفاعل ونقل المادة. يعمل غشاء PDMS كواجهة رئيسية للتحكم في النقل، حيث يتم تعديل سمكه لضبط تدفق H2O2 بدقة، مما يحول عملية تحلله السريعة إلى تفاعل مستقر يتحكم فيه النقل؛ توفر الطبقة التحفيزية بيئة تفاعل على واجهة صلبة-غازية؛ واجهة الهلام الوسيط تحوّل الأكسجين من الحالة الغازية إلى الحالة المذابة، وتعزز انتشار الأكسجين إلى أنسجة الجرح. أظهرت النتائج التجريبية أن النظام يستطيع إنتاج الأكسجين المذاب بشكل مستمر ومستقر، ويزيد بشكل ملحوظ من معدل بقاء الخلايا في ظروف نقص الأكسجين. في نموذج الجرح السكري، عزز النظام التئام الجروح بشكل ملحوظ وزاد من ترسيب الكولاجين وتكوين الأوعية الدموية. تكشف هذه الدراسة عن استراتيجية تصميم مواد جديدة تعتمد على التنسيق متعدد الواجهات للتحكم في التفاعل وعملية النقل، مما يوفر أفكارًا جديدة لتصميم المواد البوليمرية الوظيفية لأمراض نقص الأكسجين.

关键词

بولي ديميثيل سيلوكسان; ضمادات هلامية; الأكسجين المذاب; الجروح المزمنة

阅读全文