العدوى البكتيرية المسببة للأمراض تشكل تهديدا خطيرا للصحة العامة ، ولا سيما في الجروح المزمنة والحادة ، الاستعمار البكتيري وتشكيل بيوفيلم جعل التئام الجروح أكثر صعوبة . أنواع الاكسجين التفاعلية ( ريوس ) على أساس العلاج لديها مزايا واسعة الطيف النشاط المضاد للبكتيريا ، وانخفاض مقاومة المخدرات . ومع ذلك ، فإن التطبيق السريري لا تزال محدودة بسبب انخفاض كفاءة الإدارة ، وضعف استهداف البكتيريا والتهاب هارب بعد العلاج .

وتحقيقا لهذه الغاية ، فإن فريق البروفيسور لى وى ، كلية الصيدلة ، جامعة ووهان ، تصميم متعدد الوظائف طبقة مزدوجة microneedle التصحيح ( LFT / s-mn ) من أجل فعالية التعقيم وتعزيز التئام الجروح . التصحيح يجمع بين شحنة موجبة على أساس المنتج النانوية ( LFT مصادر القدرة النووية ) مع porphyrin الصوتية الحساسة وكيل ( tappfe ) ووضعها في قاعدة قابلة للذوبان طبقة ، في حين أن الأدوية المضادة للالتهابات ( SPD ) محملة في درجة الحموضة استجابة إبرة تلميح طبقة . عندما microneedles تضاف إلى الأنسجة المصابة ، LFT مصادر القدرة النووية يمكن أن تستهدف بشكل فعال وجمع البكتيريا سالبة الشحنة ، وتوليد كميات كبيرة من روس من خلال تحفيز الموجات فوق الصوتية عن طريق العلاج الكيميائي ( CDT / SDT ) . وفي الوقت نفسه ، حمض المكروية من الجرح يؤدي إلى تدهور تدريجي من طرف طبقة ، وبالتالي تحقيق السيطرة على الافراج عن الحزب الاشتراكي الديمقراطي ، وتنظيم الحصانة . في نموذج الفأر من جرحى Pseudomonas aeruginosa العدوى ، lft / s-mn التصحيح بشكل ملحوظ يقلل من عبء البكتيرية ، ويمنع الالتهاب ، ويعزز ترسب الكولاجين و اتساع الأوعية الدموية ، ويسرع إغلاق الجرح .

هذا العمل يقترح استراتيجية واعدة غير المضادات الحيوية التي يمكن أن تساعد في مكافحة البكتيريا وتجديد الأنسجة من خلال تنسيق CDT / SDT والتهاب التنظيم . microneedle التصحيح تم تصنيعها باستخدام مايكرو ستيريو الطباعة الحجرية ( ع ® S240， الدقة : 10 μ م ) 3D الطباعة العفن هو تحول من قبل الحركة الديمقراطية الشعبية ، نتائج البحوث ذات الصلة التي نشرت في مجلة " السيطرة على الافراج عن مجلة " تحت عنوان " ثلاثة في واحد في المليون microneedle التصحيح ultrasound-actived مكافحة الحرارة النشطة و immune modulation-in-wound healing " . جيانغ بنغ ، وهو طالب دكتوراه في كلية الصيدلة في جامعة ووهان ، هو صاحب الأطروحة ، البروفيسور لى وى هو مراسل صاحب الأطروحة ، كلية الصيدلة في جامعة ووهان هو الانتهاء من أطروحة وحدة .

كما هو مبين في الشكل 1 ، التصحيح يدمج موجبة الشحنة اللاكتوفرين النانوية ( LFT NP ) بالإضافة إلى ( tappfe البورفيرين الصوتية الحساسة ) و درجة الحموضة استجابة تلميح ( SPD ) محملة المضادة للالتهابات وكيل سبيرمدين ( SPD ) في solubilized الركيزة . بعد الإدراج في الأنسجة المصابة ، LFT NP بفعالية استهداف وتجميع البكتيريا سالبة الشحنة ، مما أدى إلى إنتاج قوية روس من خلال تحفيز الموجات فوق الصوتية العلاج الحركي الكيميائي ( CDT / SDT ) . وفي الوقت نفسه ، حمض الجرح المكروية يؤدي إلى تدهور تدريجي في طبقة قمية ، والتي يمكن السيطرة عليها من الحزب الاشتراكي الديمقراطي صدر للمناعي . في نموذج الفئران من جرحى Pseudomonas aeruginosa العدوى ، LFT / s-mn التصحيح يقلل بشكل كبير من الحمل البكتيري ، يمنع الالتهاب ، ويعزز ترسب الكولاجين و اتساع الأوعية الدموية ، ويسرع إغلاق الجرح .

fig.1 . هيكل وآلية lft / s-mn التصحيح في علاج الجروح المصابة . ( أ ) تصميم وتصنيع طبقة مزدوجة lft / s-mn التصحيح يتكون من طبقة قاعدة قابلة للذوبان مع شحنة موجبة lft-nps ودرجة الحموضة استجابة تلميح طبقة مغلفة الحزب الاشتراكي الديمقراطي . ( ب ) بعد الإدراج في الجرح المصاب ، الركيزة بسرعة يذوب ويطلق LFT مصادر القدرة النووية ، LFT مصادر القدرة النووية تستهدف البكتيريا سالبة الشحنة بنشاط ، من خلال التعاون مع التوقيت الصيفي الباسفيكي و التوقيت الصيفي الباسفيكي لإنتاج روس في الولايات المتحدة ، لتحقيق فعالية إزالة البكتيريا . وفي الوقت نفسه ، حمض الجرح المكروية يؤدي إلى تدهور قمي ، مما يؤدي إلى استمرار الإفراج عن الحزب الاشتراكي الديمقراطي ، الذي يستخدم لتنظيم التهاب . هذا الجمع بين استراتيجية تشجع على إزالة البكتيريا والمناعة وتجديد الأنسجة ، وفي نهاية المطاف تسريع التئام الجروح .

من أجل تحقيق خصوصية الموقع والسيطرة على الافراج عن المخدرات ، الرقم الهيدروجيني استجابة مزدوجة من التصحيح ، ودعا lft / s-mn التصحيح ، تم إعدادها باستخدام تسلسل تشكيل الاستراتيجية . من أجل تصور والتحقق الهيكلي ، واثنين من تحقيقات الفلورسنت ، رودامين ب المسمى پادتن ضدسرم آلبومین گاوی ( RHB - جيش صرب البوسنة ) فلوريسئين إيزوثايوسيانيت ( FITC ) ، على التوالي ، تم تحميلها على طرف الركيزة طبقة من جسيمات متناهية الصغر ( الشكل 2 ألف وباء ) . نصيحة تم تصنيعه بواسطة الأشعة فوق البنفسجية التي يسببها البلمرة الراديكالية الحرة و قاعدة شيف يشابك بين الشيتوزان الميثاكريليت ( CSMA ) و spdta - قاعدة طبقة تتكون من 18 ٪ من وزن البولي فينيل الكحول ( بولي ) و السكروز الحل . الأشعة السينية المشتتة للطاقة التحليل الطيفي ( eds ) ( الشكل 2 ) إلى أن الحديد من مصادر القدرة النووية LFT موزعة بشكل موحد ، تقتصر على الطبقة القاعدية ، في حين أن الكربون في طبقة حادة موزعة بشكل موحد ، مما يدل على فصل واضح من الفضاء . إن lft / s-mn التصحيح يتكون من 10 × 10 من مجموعة تمتد حوالي 0.5 سم 2 ( الشكل 2 ) . كل إبرة لها شكل مخروطي واضح مع ارتفاع حوالي 850 ميكرون ، مع هيكل مزدوج واضح ( الشكل 2 هاء و واو ) . الاختبارات الميكانيكية أظهرت أن كسر قوة كل إبرة حوالي 4N ( الشكل 2 ) كافية لتحقيق فعالية الإدراج عن طريق الجلد و التطبيقات السريرية المحتملة .

الشكل 2 - توصيف lft / s-mn التصحيح . ( أ - ب ) lft / s-mn بقع تظهر سلامة الهيكلية مضان العلامات . ( ج ) التوزيعات من العناصر في mns أكدتها الطاقة الأطياف . ( د ) الصور البصرية ( هـ ، و ) SEM الصور تظهر التشكل LFT / s-mns . . . . . . . الخطوط المنقطة الصفراء تمثل واجهة بين درجة الحموضة استجابة تلميح طبقة و طبقة قاعدة قابلة للذوبان . ( ز ) منحنى القوة / التشريد LFT s-mns ، مما يدل على أن القوة الميكانيكية هي مناسبة لاختراق الجلد .

اختراق الجلد قدرة lft / s-mn التصحيح كان تقييمها في المختبر من جلد الخنزير . بعد التطبيق ، من خلال كسر الطبقة القرنية بنجاح ، ونقل مغلفة الأصباغ الفلورية في الجلد ، مضان التصوير ( الشكل 3 أ ) ، أكد قسم النسيجية ( الشكل 3 باء ) . إن حل السلوك وما تلاها من إطلاق LFT مصادر القدرة النووية لوحظ من قبل مضان المجهر . كما هو مبين في الشكل 3 ، الركيزة يذوب في برنامج تلفزيوني ( الرقم الهيدروجيني 7-4 ) في غضون 80 ثانية ، مما يسهل الإفراج السريع عن مصادر القدرة النووية LFT من القاعدة . وبالنظر إلى أن الجرح المصاب المكروية عادة ما تكون حمضية ، والكتاب مواصلة التحقيق في درجة الحموضة استجابة من طرف . في المختبر أظهرت الدراسات أن الإفراج عن قمي تتحلل تدريجيا في ظل ظروف حمضية خفيفة ( الرقم الهيدروجيني 5-6 ) وتقريبا تتحلل في اليوم الخامس عشر ، في حين أن الحد الأدنى من التدهور في ظل ظروف محايدة ( الرقم الهيدروجيني 7-4 ) ( الشكل 3 ) ، مما يدل على حساسية حمض السلوك . قياس كفاءة التحميل والتسليم ( الشكل 3 هاء و و ) . LFT 145.43 ± 2.76 ميكروغرام ، الحزب الاشتراكي الديمقراطي 14.96 ± 0.08 ميكروغرام . بعد الإدارة عن طريق الجلد ، LFT تدار من 132.83 ± 2.91 ميكروغرام ، الحزب الاشتراكي الديمقراطي تدار من 14-38 ± 0.22 ميكروغرام ، على التوالي . وبالإضافة إلى ذلك ، فإن الإفراج عن الحزب الاشتراكي الديمقراطي التراكمي تحت ظروف حمضية ( الرقم الهيدروجيني 5-6 ) وصلت إلى 88.87 ± 3.58 في المائة في اليوم الخامس عشر ، وهو أعلى بكثير من برنامج تلفزيوني ( الرقم الهيدروجيني 7-4 ) .

الشكل 3 - الإفراج عن المخدرات تقييم lft / s-mn التصحيح . ( أ ) ممثل حقل مشرق مضان المجهر صورة الخنزير الجلد بعد زرع / s-mn LFT التصحيح . ( ب ) شريحة نسيجية من جلد الخنزير بعد زرع من التصحيح . ( ج ) أظهرت الصور البصرية انحلال سريع للطبقة القاعدية وفصل طبقة حادة في برنامج تلفزيوني في غضون 80 ثانية . ( د ) وأظهرت الصور المجهر مضان مقلوب أن من تدهور في غضون 15 يوما في ظل ظروف مختلفة من الأس الهيدروجيني ( الرقم الهيدروجيني 7-4 و 5-6 ) محاكاة محايدة وحامضة الجرح . ( ﻫ ) تحديد كمية الشحنات وتسليمها من طراز LFT / S-MN . ( و ) تحديد كمية الشحنات التي تقوم بها شعبة القطاع الخاص وتسليمها من طراز LFT / S-MN . ( ز ) في المختبر التراكمي منحنيات الحزب الاشتراكي الديمقراطي في LFT / s-mns مع مرور الوقت . يعني ± SD ( ن = 3 عينات مستقلة ) .

في المختبر المضادة للبكتيريا تأثير lft / s-mn التصحيح هو تقييم منهجي . كما هو مبين في الشكل 4 ، الحد الأدنى من تركيز المثبطة ( هيئة التصنيع العسكري ) LFT في 3 ميغاهيرتز ، 0.97 ث / سم 2 ، 50 ٪ دورة العمل ، 30 دقيقة ) هو 128 ميكروغرام / مل . إن lft / s-mn التصحيح أظهرت معتدلة النشاط المضاد للبكتيريا ، تثبيط معدل 36.41 ± 0.75 في المائة ضد المكورات العنقودية الذهبية ، تثبيط معدل 35.87 ± 1.48 في المائة ضد الزائفة الزنجارية ( الشكل 4 ألف و هاء ) . وعلى النقيض من ذلك ، فإن معدل تثبيط lft / s-mn التصحيح بنسبة 99.95 ± 0.04 في المائة و 99.96 ± 0.04 في المائة ، على التوالي ( الشكل 4 ) . سيتو 9 / بي تلطيخ كذلك التحقق من هذه النتائج ، حيث أظهرت المجموعة الرئيسية / s-mn لنا LFT مضان أحمر ، مما يدل على انتشار البكتيريا الموت ( الشكل 4 باء و واو ) . مجهر مسح بالإلكترون ( SEM ) يوفر المزيد من الأدلة المورفولوجية . البكتيريا في المجموعة المعالجة الحفاظ على سلامة وسلاسة الغشاء ، في حين أن البكتيريا المعرضة إلى الموجات فوق الصوتية تفعيلها LFT / s-mn أظهرت أضرار هيكلية كبيرة و تمزق الغشاء ( الشكل 4 ) . وعموما ، فإن هذه النتائج تؤكد أن LFT / s-mn التصحيح يمكن أن تنتج كميات كبيرة من روس المحلية بعد تنشيط الموجات فوق الصوتية ، وبالتالي القضاء على البكتيريا بشكل فعال في موقع الآفة .

الشكل 4 - دراسة عن نشاط مضادات الميكروبات من lft / s-mn التصحيح في المختبر . ( أ ) صور نموذجية من أجار لوحة تبين تأثير مضاد للجراثيم lft / s-mns ضد المكورات العنقودية الذهبية والزائفة الزنجارية . ( ب ) أظهرت الصور المجهري مضان الإجهاد التأكسدي الناجم عن روس التي تنتجها المكورات العنقودية الذهبية والزائفة الزنجارية تحت ظروف مختلفة . ( ج ) صورة SEM للبكتيريا الشكلية بعد المعالجة أظهرت تدمير الغشاء وتشوه هيكلي من المكورات العنقودية الذهبية والزائفة الزنجارية . ( د ) الحد الأدنى من تركيز مثبط ( هيئة التصنيع العسكري ) LFT ضد المكورات العنقودية الذهبية في LFT / s-mns أظهرت الجرعة تعتمد على النشاط المضاد للبكتيريا . السهم الأحمر يمثل هيئة التصنيع العسكري قيمة LFT . ( ه‍ ) التحليل الكمي لنشاط البكتيريا بعد العلاجات المختلفة ، وذلك من خلال تقييم الملونات الحية / الميتة . ( و ) نتائج قياس كثافة مضان أخضر ( FI ) في التجربة الحية / الميتة ، مما يؤكد كذلك النشاط المضاد للبكتيريا . وأظهرت البيانات يعني ± SD ( ن = 3 عينات مستقلة ) . ** p < 0.01，** p < 0.001，**** p < 0.0001。 م عن أي أهمية .

من أجل التحقق من فعالية lft / s-mn التصحيح ، ونحن استخدام الزائفة الزنجاريةP. aeruginosaإنشاء نموذج الفأر من الجلد الجرح العدوى ( الشكل 5 ) . الفئران المصابة قسمت عشوائياً إلى 8 مجموعات ( ن = 5 في كل مجموعة ) ، بما في ذلك غير بالموجات فوق الصوتية مجموعة ( بلانك ، s-mn ، لو / s-mn ، lft / s-mn ) و العلاج بالموجات فوق الصوتية مجموعة ( بلانك + الولايات المتحدة ، s-mn + الولايات المتحدة ، إذا / s-mn + الولايات المتحدة ، lft / s-mn + الولايات المتحدة ) . بالموجات فوق الصوتية نظام يتألف من 3 ميغاهيرتز يوميا ، 0.97 ث / سم 2 ، 50 ٪ دورة العمل ، 30 دقيقة ، 3 أيام متتالية . بعد 0 ، 1 ، 3 ، 5 و 9 أيام من العلاج ، تم رصد تطور الجرح بواسطة التصوير الفوتوغرافي ( الشكل 5 باء ) . في اليوم الأول ، الإفرازات القيحي في LFT / s-mn + الولايات المتحدة انخفضت بشكل ملحوظ ، مما يعكس تضاد CDT و المعاملة الخاصة والتفاضلية . وعلى النقيض من ذلك ، أظهرت مجموعة غير الموجات فوق الصوتية على نطاق واسع الإنتان والتهاب . في اليوم الثالث ، بعد الانتهاء من العلاج بالموجات فوق الصوتية ، والجروح السرير عينات تم جمعها من أجل تقييم البكتيريا المتبقية تحميل ( الشكل 5 ) . لوحة العد أظهرت أن تشكيل مستعمرة كان أقل في lft / s-mn + الولايات المتحدة ، مما يدل على أن النشاط المضاد للبكتيريا في الجسم الحي كان أقوى ( الشكل 5 ) . في اليوم التاسع ، التئام الجروح في الفئران تعامل مع lft / s-mn + الولايات المتحدة كانت عالية جدا و تجديد الأنسجة كانت واضحة ( الشكل 5 ) . طوال فترة العلاج ، مراقبة الوزن أظهرت عدم وجود تذبذب كبير بين المجموعات ( الشكل 5 ) ، مما يدل على أن من بقع جيدة مع الحياة العامة . وباختصار ، فإن هذه النتائج تشير إلى أن الجمع بين lft / s-mn مع الموجات فوق الصوتية يمكن أن تقلل بشكل فعال من العدوى البكتيرية و تسريع التئام الجروح في الجسم الحي .

الشكل 5 - تأثير مضاد للجراثيم و التئام الجروح في الجسم الحي . ( أ ) رسم تخطيطي لنموذج جرحى جرحى جرثومة Pseudomonas aeruginosa في الفئران المصابة واستراتيجيات العلاج باستخدام بقع من زائد أو بدون الولايات المتحدة التحفيز . ( ب ) صور نموذجية من موقع الجرح في 0 ، 1 ، 3 ، 5 و 9 أيام بعد العلاج . أسود لفائف الظاهري يمثل الجرح الأولي الحدود . ( ج ) التحليل الكمي لمدى التئام الجروح في كل مجموعة علاجية ( ن = 5 ) . ( د ) رصد وزن الفئران أثناء العلاج ( ن = 5 ) . ( هـ ) لوحة أجار صورة مستعمرة بكتيرية مثقف في الجرح السرير في اليوم الثالث من كل مجموعة . ( و ) قياس النشاط البكتيري استنادا إلى تحليل وحدة تكوين مستعمرة ( CFU ) ( ن = 3 ) . البيانات التي أعرب عنها يعني ± SD . *** p < 0.001，**** p < 0.0001。 م عن أي أهمية .

الاستنتاجفي هذه الدراسة ، ونحن بنجاح تطوير درجة الحموضة استجابة طبقة مزدوجة microneedle التصحيح ( LFT / s-mn ) التي يمكن علاج الجروح المصابة بكفاءة من خلال الجمع بين العلاج المضاد للبكتيريا ( CDT / SDT ) و immunomodulation الناجمة عن حمض المكروية . التصحيح لا يمكن إلا أن الإفراج السريع LFT مصادر القدرة النووية التي تستهدف البكتيريا ، ولكن أيضا إنتاج كميات كبيرة من روس تحت الموجات فوق الصوتية لإزالة البكتيريا و الأغشية الحيوية ، ولكن أيضا باستمرار الإفراج عن الحزب الاشتراكي الديمقراطي في الجرح تحت ظروف حامضية ، وتنظيم بلعم الاستقطاب وتمنع الإفراط في الالتهاب . النتائج التجريبية تبين أن هذه الاستراتيجية يمكن أن تعجل بشكل كبير من إغلاق الجرح ، وتعزيز تجديد الأنسجة ، وتحسين السلامة البيولوجية . هذا العمل يوفر استراتيجية جديدة مع إمكانية تحويل السريرية لعلاج الجروح المصابة و تجديد الأنسجة التي لا تعتمد على المضادات الحيوية .