皮膚創傷是全球公共衛生問題,慢性傷口愈合復雜,其護理面臨周期長、效果差等問題。近年來,新型傷口敷料和護理方法的研究逐漸增多,但針對皮膚慢性傷口修復的納米敷料尚缺乏系統總結。該文綜述了納米敷料在慢性傷口修復中的應用及護理效果,探討其潛力,并展望慢性傷口預防、科普和服務體系建設的研究方向,為納米材料在臨床中的應用提供參考。
引用本文: 劉洪紅, 劉開星, 汪琳, 胡曉林, 張定坤. 基于納米材料的皮膚慢性傷口敷料的臨床應用研究進展. 華西醫學, 2024, 39(12): 1983-1987. doi: 10.7507/1002-0179.202403165 復制
版權信息: ?四川大學華西醫院華西期刊社《華西醫學》版權所有,未經授權不得轉載、改編
皮膚創傷已成為全球性的公共衛生問題,據統計,我國每年皮膚創傷患者達到 1 億人次,所花費的醫療成本超過 600 億元,且隨著人口老齡化及糖尿病等慢性病發生率升高而逐年遞增[1]。其中,慢性傷口愈合是一個復雜的過程,受到患者傷口內外環境等多重因素影響[2-3],慢性傷口的護理在臨床上仍面臨護理周期延長、護理效果不佳等一系列挑戰[4-8]。關于皮膚慢性傷口護理新方法、新型傷口敷料開發及改良的相關研究在國際上得到越來越多的關注,但目前尚缺乏針對皮膚慢性傷口修復護理的新型納米敷料應用相關研究成果的有效整合。本文對目前用于皮膚慢性傷口修復護理的新型納米敷料開發及護理效果進行綜述,并提出未來研究方向、慢性傷口預防、科普及服務體系建設等展望,旨在為新型納米材料用于慢性傷口修復護理的臨床實踐提供參考。
1 皮膚慢性傷口概述
皮膚是人體與外界接觸的第一道防線,同時也是人體最大的器官,作為屏障具有免疫防御作用,但在日常生活中皮膚易受到侵害及機體疾病影響而造成不同程度的損傷,形成傷口[9-10]。大面積傷口會威脅人體的健康和生命,導致體液流失、體內新陳代謝紊亂、免疫失調等危害機體健康的病理生理變化,若對傷口處理不當還會引起各種并發癥,嚴重時會導致休克甚至死亡[11-13]。
1.1 傷口愈合過程及分類
當皮膚損傷產生后,機體啟動內源性組織再生修復,即傷口愈合,這是一個高度協調的復雜生理過程,對于維持皮膚完整性及功能至關重要[2-3]。傷口愈合涉及 4 個不同且重疊的階段,分別為止血、炎癥、增殖和重塑(修復)。
依據傷口的愈合時間,可將傷口分為急性和慢性傷口[14]。其中,慢性傷口是指由于各種感染、傷口異物殘留和膿液殘留等因素導致體表皮膚或組織破損后,無法進行正常、有序、及時的修復,愈合時間超過 4 周的傷口,包括糖尿病足潰瘍、壓力性損傷傷口等,其發病機制復雜且傷口長時間處于炎癥期,易發生持續感染,導致愈合周期長、機體致殘率高和死亡率高等,易造成沉重的心理、經濟和醫療負擔[15-18]。
1.2 慢性傷口愈合與影響因素
造成慢性傷口難愈的因素復雜且多樣,改善和維護局部傷口微環境對于促進復雜性、難治性慢性傷口愈合具有重大意義。皮膚傷口微環境包括溫度、pH 值、含水量、微生物含量、氧分壓和二氧化碳分壓等,通過各種方法調節以上因素可影響傷口內細胞和細胞外基質。細胞外基質可引導細胞遷移、增殖、細胞外基質合成和重塑,并調節組織的細胞活性[19]。因此臨床護理中常在慢性傷口上予以傷口敷料,保護和調節傷口微環境,為細胞快速生長提供良好保障,從而提高傷口愈合速度和質量[15]。
2 慢性傷口護理面臨的挑戰
2.1 慢性傷口護理已成為全球性公共衛生問題
皮膚創傷已是全球普遍存在的公共衛生問題。有調查顯示,全世界慢性病患者及外傷患者數量眾多,慢性傷口(如糖尿病足、壓瘡及嚴重創傷等)的發生率不斷上升[20]。據世界衛生組織統計,約 2%的人因傷口難愈而困擾,約 10%的醫療費用耗費在傷口修復上,僅美國就有 650 多萬人存在慢性、無法愈合的創傷,造成沉重的經濟負擔,用于慢性傷口治療的費用高達 60~250 億美元/年,且預計將以每年 3%的速度增長;而在歐洲,慢性傷口的治療護理費用占總醫療費用的 2%~4%,且該數據會因人口老齡化及糖尿病等慢性疾病發生率的增加而逐漸上漲;在中國,每年慢性傷口患者高達 3000 萬例,僅糖尿病傷口患者就高達 2000 萬例,皮膚慢性傷口的臨床干預質效提升迫在眉睫[21-22]。
2.2 慢性傷口護理效果不佳
由于慢性傷口愈合過程的復雜性、內外環境因素的影響和個體差異等,傷口惡化、遷延不愈成為目前臨床護理面臨的難題[4]。研究顯示,在慢性傷口愈合過程中,若傷口直接暴露在外界環境中,會增加其受到二次損害的概率,也為細菌、病原微生物等的入侵提供了機會,從而引起傷口感染等并發癥;若裸露傷口處的分泌物、膿液等未被及時吸收或清潔處理,也會減慢傷口愈合的速度,導致傷口護理周期延長、護理效果不佳等問題[5-8]。除此之外,一些局部因素如靜脈充盈、傷口面積、深度等也會影響傷口的愈合過程,同時患者的自身因素如年齡、性別、肥胖、免疫缺陷等都可能導致傷口愈合過程被干擾[2, 7, 13]。慢性傷口若不能及時得到有效的護理和治療,則會逐漸演變形成更加嚴重的慢性潰瘍,導致傷口多重耐藥菌感染等,形成惡性循環,最終造成不良結局。
2.3 傳統傷口敷料的局限性
在現有的傷口護理臨床實踐中,合理使用傷口敷料可保持傷口濕潤,對傷口起到屏障作用,控制藥物或生長因子的釋放,被認為是一種有效的治療護理方法[10, 23]。但是,目前在對于臨床護理敷料的選擇上,還沒有統一的標準或共識。理想的傷口敷料應當具有高保水性和吸水性、類細胞外基質、抗菌性和粘附性、安全性、易于去除、持久耐用等特點[24]。傳統的傷口敷料如紗布、棉球、繃帶等雖具有吸收組織液和隔絕外界環境的作用,但其無抗菌性,機械性能及柔韌性差,若長期使用,反而易導致傷口炎癥,可能造成組織脫水,在更換時甚至可能會導致二次損傷,影響傷口愈合[23]。此外,傳統敷料中通常含有化學藥物,長期使用后可能出現耐藥等不良反應。
傷口護理生物材料現正逐步更新,從傳統的棉球、紗布敷料、礦物質和軟膏等發展到如今的臨床護理敷料,如水凝膠、泡沫、纖維、噴霧及細胞和生長因子等,但在恢復傷口區域原生宿主皮膚的完整結構和生理機能以及促進皮膚附屬器官再生等方面,現有傷口敷料仍無法達到理想效果[9, 12-13]。隨著人們對皮膚修復敷料的功能要求逐漸提高,開發新型皮膚創傷敷料迫在眉睫。隨著醫用敷料的升級改進,近年出現了水凝膠納米敷料、納米纖維支架、薄膜、微針等新型傷口敷料,有望為解決上述挑戰提供新方案[23]。其中,基于納米材料的皮膚慢性傷口敷料開發是近年研究的熱點。
3 基于納米材料的慢性傷口敷料開發與護理效果
納米敷料在傷口護理方面展現出巨大的應用潛力,已成為當前科學研究的焦點[2, 25]。納米材料近年被作為傷口敷料開發的核心基材,是抗菌領域及傷口護理領域的應用研究熱點,具有高孔隙率、氣體滲透性、高比表面積、成分可控性、良好的跨膜能力、優異的生物相容性和多模式抗細菌耐藥性等優點[26]。其在慢性傷口愈合中的作用一直受到關注,在過去的 10 年中發展迅速,被開發作為新型材料或添加到傷口敷料中以促進傷口愈合,不僅能為傷口愈合提供理想的濕性環境,而且可模擬人體細胞外基質結構,進而促進細胞增殖和新組織形成。
3.1 納米銀顆粒(argentum nanoparticle, Ag NP)敷料
銀是一種亮白色金屬,對各類細菌、真菌和霉菌均具有殺滅作用,因此被廣泛用于促進傷口愈合、預防感染、凈化水質及保存食物等[27-28]。Ag NP 敷料是利用納米技術將納米銀粒子加入醫用常規敷料中所研制出的新型廣譜抗菌敷料,即納米技術與銀的抗菌特性的有效結合成果[27]。
王鴻彬等[29]的研究表明,Ag NP 敷料能促進慢性傷口(糖尿病足、燒傷傷口等)組織中的細胞及相關因子的相互作用,促進傷口愈合,提高患者傷口愈合率,降低患者細菌感染率。國內外各項研究也證明了 Ag NP 敷料的良好抗菌特性及粘附性,更重要的是其不易產生化學耐藥性,但目前在 Ag NP 敷料的臨床護理實踐中,其使用安全性問題仍然需要持續關注,雖然現有研究并未發現慢性傷口患者使用 Ag NP 敷料后出現不良反應,但有調查顯示燒傷患者在使用 Ag NP 敷料后,可在體內不同部位器官發現不同程度的銀殘留[30-31]。因銀本身具有毒性,考慮到長期預后,還需要更多的臨床研究實踐予以驗證 Ag NP 敷料的安全性。此外,Ag NP 穩定性較差,易受到影響而發生聚集,從而導致其抗菌活性降低甚至無法發揮,因此如何保證其穩定性以提高 Ag NP 的抗菌活性也是目前尚待研究解決的問題[32]。
3.2 納米氧化鋅敷料
納米氧化鋅是一種通過美國食品藥品監督管理局批準的安全的新型抑菌材料,因其具有穩定的物化性能且無需紫外光照射便能發揮優于傳統抑菌劑的抑菌活力,長期使用也不易使細菌產生耐藥性,生物安全性良好,現已逐步成為納米材料中最常用、應用范圍最廣的納米抗菌劑[33-35]。納米級的氧化鋅顆粒可對大部分細菌表現出抗菌性,具有改善慢性傷口愈合的廣譜抗菌性能。
周禮勝[36]的實驗顯示,納米氧化鋅可釋放出游離的鋅離子,可以調節慢性傷口微環境中的免疫反應。同時,鋅離子可在慢性傷口愈合各階段發揮作用,縮短慢性傷口愈合的時間[37]。但是目前,國內外對氧化鋅納米顆粒的毒性機理研究仍存在一些爭議。有學者認為其毒性主要與鋅離子的釋放有關[38-39],而另有學者將其抗菌作用直接歸因于納米顆粒本身[40-41],但氧化鋅作為納米材料使用時在性質上與普通材料有著較大的差距,根據 Khan 等[42-43]的研究顯示納米氧化鋅的濃度與其抗菌活性密切相關,鋅的濃度過低不足以達到需要的抗菌活性及效果,而濃度過高則易對細胞造成毒理作用,因此需要持續對氧化鋅納米顆粒應用于慢性傷口護理的安全性開展研究[37, 44]。
3.3 氧化石墨烯納米敷料
石墨烯是由碳原子組成的單層六邊形晶格,其具有優異的物理、電學和熱學性能,已成為近 10 年來最受歡迎的納米材料之一。氧化石墨烯是石墨烯的衍生物,其結構與石墨烯大致相同,不同的是氧化石墨烯的表面含有大量的含氧官能團(親水性)以及更大的比表面積[45]。
氧化石墨烯納米材料由于其獨特的物理化學性質、良好的細胞相容性和生物相容性,以及強大的負載能力,在載藥(藥物傳遞系統)和基因傳遞等方面取得了突破。有學者將其與甲基丙烯酸明膠/殼聚糖等制備為水凝膠納米復合材料使用,其實驗結果顯示可通過改變該復合納米材料中的氧化石墨烯水平來維持和調整藥物釋放曲線,以及控制水凝膠的機械性能、粘附性、溶脹比和孔徑等,同時可增強復合納米纖維膜的抗菌能力,使其能夠用于復雜的藥物輸送,縮短慢性傷口愈合時間,促進愈合[46-50]。
3.4 過渡金屬碳/氮化物(transition metal carbide/nitride, MXene)納米敷料
MXene 是一種具有與石墨烯相似的二維層狀結構的過渡金屬碳化物或氮化物,作為二維納米材料家族成員,MXene 已經在各個研究領域顯示出巨大的潛力。 2021 年的一項研究中,研究者制備了溫度敏感的 MXene 納米帶纖維,其在細胞實驗和動物全層皮膚缺損模型實驗中表現出良好的生物相容性及傷口愈合功能,且具有可控的藥物遞送能力,可為傷口愈合提供有利的條件,加速慢性傷口的愈合速度[51]。該研究結果表明,此納米敷料在慢性傷口愈合組織工程設計方面展現了巨大潛力和更廣泛的應用領域。
4 結語與展望
皮膚慢性傷口普遍且復雜,良好的傷口護理對解決這一臨床難題至關重要。新型納米敷料的開發為提高慢性傷口愈合速度和質量提供了新思路。金屬納米粒子如氧化鋅和銀粒子具有良好的抗菌性,并在傷口愈合中展現了顯著效果。然而,納米材料的安全劑量及體內殘留問題仍需通過大規模、高質量的研究驗證,當前新型納米敷料的開發大多處于實驗階段。未來研究應深入探討納米敷料與傷口愈合相關的細胞信號通路、免疫反應及納米材料與皮膚細胞的相互作用。此外,納米敷料的生物相容性、降解機制及持續釋放功能也是研究重點,有助于敷料的優化與臨床應用。納米敷料的多功能化和精準靶向作用可能成為未來研究的突破點,推動其在慢性傷口治療中的廣泛應用。新型納米敷料不僅能改善傷口微環境,促進愈合,還能提高護理效果。醫務人員應推廣皮膚傷口護理知識、慢性傷口預防與治療方法,并普及新型敷料的優勢與不足,推動疾病管理向預防轉變。同時,居民應提升自我保健意識,養成良好的護理習慣。皮膚護理與健康管理離不開政府和醫療機構的協作,未來應完善服務體系,構建區域醫療共同體,促進優質醫療資源下沉,全面促進居民健康。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。
皮膚創傷已成為全球性的公共衛生問題,據統計,我國每年皮膚創傷患者達到 1 億人次,所花費的醫療成本超過 600 億元,且隨著人口老齡化及糖尿病等慢性病發生率升高而逐年遞增[1]。其中,慢性傷口愈合是一個復雜的過程,受到患者傷口內外環境等多重因素影響[2-3],慢性傷口的護理在臨床上仍面臨護理周期延長、護理效果不佳等一系列挑戰[4-8]。關于皮膚慢性傷口護理新方法、新型傷口敷料開發及改良的相關研究在國際上得到越來越多的關注,但目前尚缺乏針對皮膚慢性傷口修復護理的新型納米敷料應用相關研究成果的有效整合。本文對目前用于皮膚慢性傷口修復護理的新型納米敷料開發及護理效果進行綜述,并提出未來研究方向、慢性傷口預防、科普及服務體系建設等展望,旨在為新型納米材料用于慢性傷口修復護理的臨床實踐提供參考。
1 皮膚慢性傷口概述
皮膚是人體與外界接觸的第一道防線,同時也是人體最大的器官,作為屏障具有免疫防御作用,但在日常生活中皮膚易受到侵害及機體疾病影響而造成不同程度的損傷,形成傷口[9-10]。大面積傷口會威脅人體的健康和生命,導致體液流失、體內新陳代謝紊亂、免疫失調等危害機體健康的病理生理變化,若對傷口處理不當還會引起各種并發癥,嚴重時會導致休克甚至死亡[11-13]。
1.1 傷口愈合過程及分類
當皮膚損傷產生后,機體啟動內源性組織再生修復,即傷口愈合,這是一個高度協調的復雜生理過程,對于維持皮膚完整性及功能至關重要[2-3]。傷口愈合涉及 4 個不同且重疊的階段,分別為止血、炎癥、增殖和重塑(修復)。
依據傷口的愈合時間,可將傷口分為急性和慢性傷口[14]。其中,慢性傷口是指由于各種感染、傷口異物殘留和膿液殘留等因素導致體表皮膚或組織破損后,無法進行正常、有序、及時的修復,愈合時間超過 4 周的傷口,包括糖尿病足潰瘍、壓力性損傷傷口等,其發病機制復雜且傷口長時間處于炎癥期,易發生持續感染,導致愈合周期長、機體致殘率高和死亡率高等,易造成沉重的心理、經濟和醫療負擔[15-18]。
1.2 慢性傷口愈合與影響因素
造成慢性傷口難愈的因素復雜且多樣,改善和維護局部傷口微環境對于促進復雜性、難治性慢性傷口愈合具有重大意義。皮膚傷口微環境包括溫度、pH 值、含水量、微生物含量、氧分壓和二氧化碳分壓等,通過各種方法調節以上因素可影響傷口內細胞和細胞外基質。細胞外基質可引導細胞遷移、增殖、細胞外基質合成和重塑,并調節組織的細胞活性[19]。因此臨床護理中常在慢性傷口上予以傷口敷料,保護和調節傷口微環境,為細胞快速生長提供良好保障,從而提高傷口愈合速度和質量[15]。
2 慢性傷口護理面臨的挑戰
2.1 慢性傷口護理已成為全球性公共衛生問題
皮膚創傷已是全球普遍存在的公共衛生問題。有調查顯示,全世界慢性病患者及外傷患者數量眾多,慢性傷口(如糖尿病足、壓瘡及嚴重創傷等)的發生率不斷上升[20]。據世界衛生組織統計,約 2%的人因傷口難愈而困擾,約 10%的醫療費用耗費在傷口修復上,僅美國就有 650 多萬人存在慢性、無法愈合的創傷,造成沉重的經濟負擔,用于慢性傷口治療的費用高達 60~250 億美元/年,且預計將以每年 3%的速度增長;而在歐洲,慢性傷口的治療護理費用占總醫療費用的 2%~4%,且該數據會因人口老齡化及糖尿病等慢性疾病發生率的增加而逐漸上漲;在中國,每年慢性傷口患者高達 3000 萬例,僅糖尿病傷口患者就高達 2000 萬例,皮膚慢性傷口的臨床干預質效提升迫在眉睫[21-22]。
2.2 慢性傷口護理效果不佳
由于慢性傷口愈合過程的復雜性、內外環境因素的影響和個體差異等,傷口惡化、遷延不愈成為目前臨床護理面臨的難題[4]。研究顯示,在慢性傷口愈合過程中,若傷口直接暴露在外界環境中,會增加其受到二次損害的概率,也為細菌、病原微生物等的入侵提供了機會,從而引起傷口感染等并發癥;若裸露傷口處的分泌物、膿液等未被及時吸收或清潔處理,也會減慢傷口愈合的速度,導致傷口護理周期延長、護理效果不佳等問題[5-8]。除此之外,一些局部因素如靜脈充盈、傷口面積、深度等也會影響傷口的愈合過程,同時患者的自身因素如年齡、性別、肥胖、免疫缺陷等都可能導致傷口愈合過程被干擾[2, 7, 13]。慢性傷口若不能及時得到有效的護理和治療,則會逐漸演變形成更加嚴重的慢性潰瘍,導致傷口多重耐藥菌感染等,形成惡性循環,最終造成不良結局。
2.3 傳統傷口敷料的局限性
在現有的傷口護理臨床實踐中,合理使用傷口敷料可保持傷口濕潤,對傷口起到屏障作用,控制藥物或生長因子的釋放,被認為是一種有效的治療護理方法[10, 23]。但是,目前在對于臨床護理敷料的選擇上,還沒有統一的標準或共識。理想的傷口敷料應當具有高保水性和吸水性、類細胞外基質、抗菌性和粘附性、安全性、易于去除、持久耐用等特點[24]。傳統的傷口敷料如紗布、棉球、繃帶等雖具有吸收組織液和隔絕外界環境的作用,但其無抗菌性,機械性能及柔韌性差,若長期使用,反而易導致傷口炎癥,可能造成組織脫水,在更換時甚至可能會導致二次損傷,影響傷口愈合[23]。此外,傳統敷料中通常含有化學藥物,長期使用后可能出現耐藥等不良反應。
傷口護理生物材料現正逐步更新,從傳統的棉球、紗布敷料、礦物質和軟膏等發展到如今的臨床護理敷料,如水凝膠、泡沫、纖維、噴霧及細胞和生長因子等,但在恢復傷口區域原生宿主皮膚的完整結構和生理機能以及促進皮膚附屬器官再生等方面,現有傷口敷料仍無法達到理想效果[9, 12-13]。隨著人們對皮膚修復敷料的功能要求逐漸提高,開發新型皮膚創傷敷料迫在眉睫。隨著醫用敷料的升級改進,近年出現了水凝膠納米敷料、納米纖維支架、薄膜、微針等新型傷口敷料,有望為解決上述挑戰提供新方案[23]。其中,基于納米材料的皮膚慢性傷口敷料開發是近年研究的熱點。
3 基于納米材料的慢性傷口敷料開發與護理效果
納米敷料在傷口護理方面展現出巨大的應用潛力,已成為當前科學研究的焦點[2, 25]。納米材料近年被作為傷口敷料開發的核心基材,是抗菌領域及傷口護理領域的應用研究熱點,具有高孔隙率、氣體滲透性、高比表面積、成分可控性、良好的跨膜能力、優異的生物相容性和多模式抗細菌耐藥性等優點[26]。其在慢性傷口愈合中的作用一直受到關注,在過去的 10 年中發展迅速,被開發作為新型材料或添加到傷口敷料中以促進傷口愈合,不僅能為傷口愈合提供理想的濕性環境,而且可模擬人體細胞外基質結構,進而促進細胞增殖和新組織形成。
3.1 納米銀顆粒(argentum nanoparticle, Ag NP)敷料
銀是一種亮白色金屬,對各類細菌、真菌和霉菌均具有殺滅作用,因此被廣泛用于促進傷口愈合、預防感染、凈化水質及保存食物等[27-28]。Ag NP 敷料是利用納米技術將納米銀粒子加入醫用常規敷料中所研制出的新型廣譜抗菌敷料,即納米技術與銀的抗菌特性的有效結合成果[27]。
王鴻彬等[29]的研究表明,Ag NP 敷料能促進慢性傷口(糖尿病足、燒傷傷口等)組織中的細胞及相關因子的相互作用,促進傷口愈合,提高患者傷口愈合率,降低患者細菌感染率。國內外各項研究也證明了 Ag NP 敷料的良好抗菌特性及粘附性,更重要的是其不易產生化學耐藥性,但目前在 Ag NP 敷料的臨床護理實踐中,其使用安全性問題仍然需要持續關注,雖然現有研究并未發現慢性傷口患者使用 Ag NP 敷料后出現不良反應,但有調查顯示燒傷患者在使用 Ag NP 敷料后,可在體內不同部位器官發現不同程度的銀殘留[30-31]。因銀本身具有毒性,考慮到長期預后,還需要更多的臨床研究實踐予以驗證 Ag NP 敷料的安全性。此外,Ag NP 穩定性較差,易受到影響而發生聚集,從而導致其抗菌活性降低甚至無法發揮,因此如何保證其穩定性以提高 Ag NP 的抗菌活性也是目前尚待研究解決的問題[32]。
3.2 納米氧化鋅敷料
納米氧化鋅是一種通過美國食品藥品監督管理局批準的安全的新型抑菌材料,因其具有穩定的物化性能且無需紫外光照射便能發揮優于傳統抑菌劑的抑菌活力,長期使用也不易使細菌產生耐藥性,生物安全性良好,現已逐步成為納米材料中最常用、應用范圍最廣的納米抗菌劑[33-35]。納米級的氧化鋅顆粒可對大部分細菌表現出抗菌性,具有改善慢性傷口愈合的廣譜抗菌性能。
周禮勝[36]的實驗顯示,納米氧化鋅可釋放出游離的鋅離子,可以調節慢性傷口微環境中的免疫反應。同時,鋅離子可在慢性傷口愈合各階段發揮作用,縮短慢性傷口愈合的時間[37]。但是目前,國內外對氧化鋅納米顆粒的毒性機理研究仍存在一些爭議。有學者認為其毒性主要與鋅離子的釋放有關[38-39],而另有學者將其抗菌作用直接歸因于納米顆粒本身[40-41],但氧化鋅作為納米材料使用時在性質上與普通材料有著較大的差距,根據 Khan 等[42-43]的研究顯示納米氧化鋅的濃度與其抗菌活性密切相關,鋅的濃度過低不足以達到需要的抗菌活性及效果,而濃度過高則易對細胞造成毒理作用,因此需要持續對氧化鋅納米顆粒應用于慢性傷口護理的安全性開展研究[37, 44]。
3.3 氧化石墨烯納米敷料
石墨烯是由碳原子組成的單層六邊形晶格,其具有優異的物理、電學和熱學性能,已成為近 10 年來最受歡迎的納米材料之一。氧化石墨烯是石墨烯的衍生物,其結構與石墨烯大致相同,不同的是氧化石墨烯的表面含有大量的含氧官能團(親水性)以及更大的比表面積[45]。
氧化石墨烯納米材料由于其獨特的物理化學性質、良好的細胞相容性和生物相容性,以及強大的負載能力,在載藥(藥物傳遞系統)和基因傳遞等方面取得了突破。有學者將其與甲基丙烯酸明膠/殼聚糖等制備為水凝膠納米復合材料使用,其實驗結果顯示可通過改變該復合納米材料中的氧化石墨烯水平來維持和調整藥物釋放曲線,以及控制水凝膠的機械性能、粘附性、溶脹比和孔徑等,同時可增強復合納米纖維膜的抗菌能力,使其能夠用于復雜的藥物輸送,縮短慢性傷口愈合時間,促進愈合[46-50]。
3.4 過渡金屬碳/氮化物(transition metal carbide/nitride, MXene)納米敷料
MXene 是一種具有與石墨烯相似的二維層狀結構的過渡金屬碳化物或氮化物,作為二維納米材料家族成員,MXene 已經在各個研究領域顯示出巨大的潛力。 2021 年的一項研究中,研究者制備了溫度敏感的 MXene 納米帶纖維,其在細胞實驗和動物全層皮膚缺損模型實驗中表現出良好的生物相容性及傷口愈合功能,且具有可控的藥物遞送能力,可為傷口愈合提供有利的條件,加速慢性傷口的愈合速度[51]。該研究結果表明,此納米敷料在慢性傷口愈合組織工程設計方面展現了巨大潛力和更廣泛的應用領域。
4 結語與展望
皮膚慢性傷口普遍且復雜,良好的傷口護理對解決這一臨床難題至關重要。新型納米敷料的開發為提高慢性傷口愈合速度和質量提供了新思路。金屬納米粒子如氧化鋅和銀粒子具有良好的抗菌性,并在傷口愈合中展現了顯著效果。然而,納米材料的安全劑量及體內殘留問題仍需通過大規模、高質量的研究驗證,當前新型納米敷料的開發大多處于實驗階段。未來研究應深入探討納米敷料與傷口愈合相關的細胞信號通路、免疫反應及納米材料與皮膚細胞的相互作用。此外,納米敷料的生物相容性、降解機制及持續釋放功能也是研究重點,有助于敷料的優化與臨床應用。納米敷料的多功能化和精準靶向作用可能成為未來研究的突破點,推動其在慢性傷口治療中的廣泛應用。新型納米敷料不僅能改善傷口微環境,促進愈合,還能提高護理效果。醫務人員應推廣皮膚傷口護理知識、慢性傷口預防與治療方法,并普及新型敷料的優勢與不足,推動疾病管理向預防轉變。同時,居民應提升自我保健意識,養成良好的護理習慣。皮膚護理與健康管理離不開政府和醫療機構的協作,未來應完善服務體系,構建區域醫療共同體,促進優質醫療資源下沉,全面促進居民健康。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。