一种可生物降解的蜜蜂丝薄膜，不会干扰伤口愈合，有望支撑未来能检测感染或递送药物的敷料。
据估计，澳大利亚每年有45万人发生慢性伤口，给医疗系统带来超过60亿澳元的成本。当这些伤口感染时，愈合可能停滞，住院和截肢风险上升，患者可能需要反复接受临床治疗。即使更换敷料，也可能干扰下方正在形成的脆弱新组织。
任何置入该环境的材料都必须安全降解，且不干扰机体的修复过程。只有研究人员确认基础材料耐受性良好后，才能添加感染检测或可控药物递送等更先进的功能。
“伤口愈合是一个非常复杂的过程，我们需要了解新材料在该环境中的行为，然后才能开始为其添加更复杂的功能，”阿德莱德大学未来工业研究所的Anna Antipov博士说。
来自CSIRO和阿德莱德大学的研究人员现已测试了一种由工程化蜜蜂丝制成的可生物降解薄膜，作为新一代伤口敷料的可能基础。CSIRO开发并生产了重组丝薄膜，而阿德莱德大学团队提供了伤口愈合专业知识并进行了实验室测试。
这项发表在《Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials》上的研究发现，该薄膜在愈合过程中安全且耐受性良好。大部分材料在伤口内逐渐降解，而非永久残留，这提高了未来敷料可能减少更换频率、并减少对新形成组织干扰的可能性。
“我们已证明这种蜜蜂丝材料是可生物降解的，身体耐受性良好，重要的是，它不会阻止伤口愈合，”Antipov说。
蜜蜂幼虫天然产生丝蛋白，在蜂巢内构建保护性结构。该材料不同于蜘蛛丝和蚕丝，但其蛋白质具有若干有用特性：坚固、柔韧且轻质。研究人员还可以修改蛋白质序列而不破坏所得材料的结构。
通过生物工程生产丝使研究人员对这些分子指令拥有更大的控制权。特定改变最终可能使敷料能够发出感染信号或在特定伤口条件下释放药物。
“可以把这种薄膜看作一种我们可以在分子水平上重新设计的建筑材料，”该研究首席研究员、CSIRO的Caitlin Johnston博士说。“我们有可能将特定指令构建到丝中，以便未来敷料能够对伤口条件做出响应，而不是充当被动屏障。”
“这开辟了一种全新的伤口护理思路——创造能够主动感知伤口环境变化并对此做出响应的材料。”
这些发现建立在CSIRO十多年来对蜜蜂丝作为生物材料平台的研究基础上。早期研究表明，该材料坚固、柔韧、可生物降解，适合生物应用。新工作提供了证据，表明当形成伤口薄膜时，它也能与愈合过程保持兼容。
研究人员此后获得了医学研究未来基金资助，用于开发和测试几种旨在帮助预防慢性伤口感染的智能敷料。
“现在我们知道该材料不会影响整体愈合过程，我们很兴奋能进入下一阶段，开始构建有助于预防感染的材料，”Johnston说。
一种能安全降解并对感染做出响应的敷料，对于无法轻易返回接受反复治疗的患者可能特别有用。“生活在农村和偏远社区的人们预计将成为主要受益者，减少频繁更换敷料和前往首府城市专科就诊的需求，”Antipov说。
DOI: 10.1002/jbm.b.70138