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  近日，東華大學(xué)洪楓教授團(tuán)隊(duì)采用負(fù)壓浸漬法將殼聚糖線性分子引入細(xì)菌納米纖維素（Bacterial NanoCellulose，BNC）凝膠膜，再通過(guò)離子凝膠法在BNC網(wǎng)絡(luò)基質(zhì)內(nèi)原位形成殼聚糖顆粒充填，以縮小BNC膜的纖維網(wǎng)絡(luò)孔隙，從而制備了內(nèi)嵌殼聚糖顆粒的細(xì)菌納米纖維素（Chitosan particle/bacterial nanocellulose，CSP/BNC）復(fù)合膜。文中詳細(xì)研究了該復(fù)合膜的孔徑特征、力學(xué)性能、透析性能、血液相容性和細(xì)胞相容性等，并評(píng)估了CSP/BNC膜在血液透析領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。該成果以Chitosan particles embedded bacterial nanocellulose flat membrane for hemodialysis為題，發(fā)表于International Journal of Biological Macromolecules上（DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2024.130646）。

  慢性腎臟疾病影響全球10%以上的人口，過(guò)去二十年中導(dǎo)致死亡率不斷攀升。血液透析是治療腎病的主要方式之一。曾經(jīng)商業(yè)化的血液透析膜是由再生纖維素構(gòu)成的，然而再生纖維素膜可能誘發(fā)患者的炎癥反應(yīng)或淀粉樣變，并且不能去除中等分子量的尿毒素；另一方面，目前常用的聚砜類合成高分子膜屬于石油基產(chǎn)品，從原料、加工和用后處理方面均不具有綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，可持續(xù)性差。因此，發(fā)展零碳的生物基血液透析膜非常必要，但是也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。細(xì)菌納米纖維素（BNC）也稱為細(xì)菌纖維素，是一種環(huán)境可降解的天然生物聚合物，血液相容性良好，已被廣泛研究用于血液接觸材料，譬如傷口敷料、止血海綿和人工血管等。BNC天然的多孔納米纖維網(wǎng)絡(luò)非常適合去除尿毒癥毒素，然而BNC基血液透析材料卻鮮有報(bào)道，另一方面該纖維網(wǎng)絡(luò)孔隙偏大，不利于保留血液中的有益成分，如白蛋白等。殼聚糖（Chitosan，CS）是應(yīng)用最廣泛的生物基材料之一，具有生物相容性好、抗菌性能強(qiáng)和自由基清除能力高等優(yōu)點(diǎn)。該團(tuán)隊(duì)曾首次在BNC網(wǎng)絡(luò)基質(zhì)引入殼聚糖并原位形成顆粒（Chitosan particle，CSP）以包封藥物等活性分子。這是一種簡(jiǎn)單、高效和環(huán)保的方法，而且通過(guò)改變CS溶液的濃度，還可以很容易地調(diào)節(jié)CSP的粒徑和數(shù)量。然而，CSP尚未被用于調(diào)節(jié)BNC膜的孔隙特性以應(yīng)用于血液透析領(lǐng)域。因此，該團(tuán)隊(duì)為充分利用BNC的天然納米纖維網(wǎng)絡(luò)，采用負(fù)壓浸漬和離子凝膠法，通過(guò)在BNC網(wǎng)絡(luò)基質(zhì)內(nèi)原位形成CSP充填來(lái)縮小BNC膜的纖維網(wǎng)絡(luò)孔隙，制備了CSP/BNC膜（圖1），評(píng)估了CSP/BNC膜在血液透析領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。這是全球首個(gè)利用BNC膜實(shí)施血液透析的有益嘗試，實(shí)現(xiàn)了從0到1的原始創(chuàng)新。

圖8. BNC和CSP/BNC膜的細(xì)胞相容性：A）細(xì)胞存活率；B）細(xì)胞增殖情況；C）細(xì)胞熒光染色及FE-SEM圖（#p＞0.05，*p＜0.05）

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