[发明专利]一种单侧负载银的丝素蛋白抗菌敷料及制备方法和应用

说明书

本发明具体涉及一种单侧负载银的丝素蛋白抗菌敷料及制备方法和应用。银具有良好的抗菌性能可应用于创面的抗菌剂进行添加，但有研究表明银可能同时具有细胞毒性作用从而降低创面细胞活力。针对上述技术问题，本发明提供了一种单侧负载原位生成AgCl颗粒的丝素蛋白抗菌敷料，该抗菌敷料包括银负载层及丝素蛋白层，丝素蛋白层直接接触创面，为创面细胞提供良好的生长环境，与此同时，银负载层通过丝素蛋白层的缓冲作用持续释放Ag⁺，降低对创面细胞毒性的同时还发挥抗菌剂的作用。所述抗菌敷料具有制备工艺简单、促进伤口愈合的优点。

技术领域

本发明属于抗菌创面敷料技术领域，具体涉及一种单侧负载银的丝素蛋白抗菌敷料、所述抗菌敷料的制备方法及所述抗菌敷料作为创面敷料的应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

丝素蛋白(silk fibroin，SF)是从蚕丝中提取的天然蛋白质，其具有促进细胞迁移、增殖、血管生成和再上皮化的能力以及与细胞外基质相似结构而被广泛地应用于伤口敷料。以丝素蛋白作为支架材料的敷料通常具有出色的生物相容性和可降解性，低免疫原性和较弱的炎症反应，此外，据报道丝素蛋白敷料还能够促进伤口的愈合。由于大多数伤口直接暴露于环境中，极易受到细菌侵袭，因此，预防和减少细菌感染是促进愈合的一个重要因素。但是，丝素蛋白本身不具有抗菌作用。

银(silver，Ag)具备广谱抗菌特性且不像抗生素那样显示出广泛的耐药性，因此常被用作抗菌剂添加到伤口敷料中。研究发现，真核细胞比原核细胞对银的耐受性更高，在原核细胞中，呼吸链及DNA复制等重要的生化途径位于细胞质膜上，而真核细胞的这些生化途径位于受细胞器保护的线粒体和细胞核内。因此，银的细胞毒性浓度和抗菌浓度之间的差异可作为其抗菌应用的治疗窗口。

尽管如此，银的应用还是存在争议的。一些研究发现含银的敷料会延迟伤口愈合，而另一些研究则证实含银敷料会促进伤口愈合。目前含银敷料对伤口愈合的影响没有一致的结论，可能的原因是，银是一把双刃剑，既具有抗菌特性，同时对细胞也有毒性。因此，如何在维持高抗菌能力的同时降低银对细胞活力的副作用是亟待解决的问题。

目前减少银细胞毒性的方法多是采用绿色生物合成法、降低细胞中活性氧法以及在含银钛板表面涂布胶原蛋白薄膜等方法。逐层组装技术是一种用于沉积薄膜以生成功能材料的方法，所形成的材料具有可控制的结构、性能和功能，可用于各种应用。

发明内容

针对上述研究背景，本发明提出了一种简化的逐层组装技术，在负载银的丝素蛋白膜上复合丝素蛋白层，利用两层结构来降低银的细胞毒性，同时保持其抗菌效果。为此，本发明设计并制备了同时具有负载银的丝素蛋白(Ag-SF)层和纯丝素蛋白(SF)层的复合膜材料(Ag-SF/SF)，并对复合膜的形态，理化性质以及Ag⁺释放情况进行了表征。通过抗菌实验评价了负载不同银含量的Ag-SF/SF复合膜的抗菌活性。将人包皮成纤维细胞(humanforeskin fibroblasts，HFFs)接种到Ag-SF/SF复合膜上，以探究Ag-SF侧和SF侧的细胞相容性。进一步研究了Ag-SF层与SF层不同厚度比对细胞活性的影响，以阐明双层结构对减少银细胞毒性的影响。通过划痕实验检测Ag-SF/SF复合膜的SF侧在体外对伤口愈合的影响。此外，通过实时定量聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chainreaction，qRT-PCR)检测复合膜SF侧细胞的Ⅰ型胶原(collagen I，Col I)和转化生长因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)mRNA表达水平。最后，将Ag-SF/SF复合膜应用于金黄色葡萄球菌感染的大鼠背部皮肤切除伤口夹板模型中，以评估其对感染伤口愈合的作用。

基于上述研究，本发明提供以下技术方案：