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  傷口愈合包括止血、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞遷移、增殖和組織重塑四個過程。在這個過程中，不可控的出血和感染可能會延遲愈合過程，甚至導(dǎo)致許多創(chuàng)傷相關(guān)的死亡。多糖基海綿因其良好的生物相容性，生物降解性以及優(yōu)異的吸液能力可以作為敷料用于傷口的出血控制及護(hù)理。并且通過負(fù)載銀離子及抗生素來提高自身的抗感染能力。然而，釋放的銀和抗生素有相當(dāng)大的副作用。其中銀對皮膚細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞都有毒性，而傳統(tǒng)抗生素會導(dǎo)致抗生素耐藥菌的出現(xiàn)。

  近年來，抗菌肽（AMPs）的發(fā)現(xiàn)為設(shè)計(jì)新型的抗菌敷料提供了新的思路。AMPs不僅具有廣譜抗菌活性，而且不會引起細(xì)菌耐藥性，長期使用是相對安全的。基于此，天津大學(xué)化工學(xué)院馮亞凱教授研究團(tuán)隊(duì)與中國科學(xué)院大學(xué)溫州研究院石長燦研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合制備了一種抗菌多肽偶聯(lián)的多糖基海綿（KR-Sp，antimicrobial peptide KR12 immobilized sponge），用于傷口的出血控制及感染預(yù)防。首先，將降冰片烯通過酯化反應(yīng)接枝到淀粉的單元環(huán)上，為后續(xù)的交聯(lián)反應(yīng)及偶聯(lián)多肽提供活性位點(diǎn)；然后，以HS-PEG-SH為交聯(lián)劑，通過化學(xué)交聯(lián)及冷凍干燥得到了淀粉基海綿；最后，將抗菌肽Cys-KR12通過光點(diǎn)擊化學(xué)偶聯(lián)到了海綿上。該偶聯(lián)方法不僅提高多肽在生理環(huán)境中的穩(wěn)定性，并且降低其細(xì)胞毒性。

圖1 KR-Sp的制備流程圖

  SD大鼠體內(nèi)止血測試表明，KR-Sp可以縮短凝血時間，減少出血部位的出血量，具有優(yōu)異的止血性能。分析其止血機(jī)理，一方面是海綿自身可以封堵出血位點(diǎn)，減少血液流出；另一方是海綿接觸血液后可以吸附并富集血小板和紅細(xì)胞等，從而加速凝血過程。

圖2 KR-Sp在SD大鼠股動脈出血模型中的止血時間和出血量結(jié)果

  另外，抗菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，抗菌肽的偶聯(lián)，使得該海綿對金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大腸桿菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌均有較強(qiáng)的殺菌作用，并且該抗菌活性可維持至少5天。不僅如此，KR-Sp還可以有效的抑制生物膜的形成。

圖3 KR-Sp的體外抗菌結(jié)果

  題為“Fabricating antimicrobial peptide-immobilized starch sponges for hemorrhage control and antibacterial treatment” 的相關(guān)論文已發(fā)表在Carbohydrate Polymers上，天津大學(xué)的楊嘯博士為第一作者，目前在中國科學(xué)院大學(xué)溫州研究院聯(lián)合培養(yǎng)，通訊作者為馮亞凱教授，石長燦研究員和任相魁副教授。該項(xiàng)工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、中國國家自然科學(xué)基金、國家國際科技合作項(xiàng)目、天津市自然科學(xué)基金、溫州市科技重大專項(xiàng)、國家博士后科研基金一般資助項(xiàng)目和溫州醫(yī)科大學(xué)眼科、視光學(xué)與視覺科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目的支持。

  論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0144861719306794