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【西北农林科技大学-应用案例】IF=8.2 磁场辅助AminmCl制备磷酸盐基水凝胶，应用于皮肤创面愈合

皮肤是人体的第一道防线，在日常生活中易发生损伤，且细菌感染和炎症均会阻碍伤口愈合。目前，生物材料由于其抗菌活性和良好的机械性能，可用于医学临床实践。卵黄高磷蛋白（PSV）是自然界中磷酸化程度最高的蛋白质之一，具有天然的抗氧化和抗菌特性，是制作伤口愈合敷料的优质材料，纤维素则可增强其机械性能，氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑（AmimCl）可迅速溶解纤维素，并提高蛋白质溶液的稳定性。

西北农林科技大学食品科学与工程学院段翔教授研究团队在化学领域Top期刊International Journal of Biological Macromolecules在线发表了题为“Phosvitin-based hydrogels prepared in AmimCl under magnetic field treatment: Structural characteristics, biological functions, and application in skin wound healing”的文章，采用磁场催化光照振荡培养箱（英都斯特（无锡）感应科技有限公司），在不同强度磁场（0、1、3和5 mT），37 ℃下处理60 min，在AmimCl体系中制备PSV-微晶纤维素（MCC）水凝胶，并探究其理化特性及在伤口愈合敷料中的潜在应用。

研究发现，在不同磁场环境下制备的PSV-MCC水凝胶，红外光谱的特征吸收峰无显著差异，在AmimCl体系下构成水凝胶时均出现了新的变形带，MCC和PSV之间通过氢键形成相互作用。PSV和MCC在磁场处理后具有优异的混溶性。0 mT下水凝胶表面最粗糙，而5 mT下水凝胶表面最光滑，磁场强度的增加促进了形成光滑表面，MCC和PSV的相互作用和相容性提高。由于AmimCl是致孔剂，在水凝胶内部可以观察到层状结构，而5 mT下水凝胶体系相对致密，截留更多的AmimCl，增强抗菌性能。随磁场强度增加，水凝胶的溶胀率下降。3 mT下水凝胶弹性最大，但5 mT下水凝胶弹性模量降低。但在不同磁场强度下，水凝胶的热稳定性无显著差异。复合水凝胶对大肠杆菌的抗菌活性相对较弱，但磁场处理增强了对金黄色葡萄球菌的抗菌性能，5 mT下金葡的抑菌区直径为12.83 mm，远高于其他组。此外，所有样品的水凝胶红细胞都表现出与阴性对照组（PBS）相似的溶血行为，且无显著损伤，具有良好的生物相容性，可应用于伤口敷料。

体外抗菌试验发现，5 mT处理的水凝胶对金葡抗菌活性显著，且5 mT下的PSV具有良好的抗氧化能量，作为创面敷料具有巨大的潜力。对小鼠的伤口进行持续观测发现，治疗7 d后，5 mT组的敷料创面闭合率达到84.40%，远高于对照组（72.88%），且10 d时，5 mT组的辅料下几乎没有明显的伤口区域，愈合率达93.16%，与商业的3M的Tegaderm透明薄膜敷料效果（94.30%）相当。此外，在愈合10 d后，Tegaderm、0 mT、1 mT、3 mT和5 mT的肉芽组织厚度分别为604.15、541.03、658.43、655.85和634.87 μm，无显示差异，但5 mT的肉芽组织也比Tegaderm薄膜的厚。由于Tegaderm薄膜时石油基材料聚氨酯制成，对环境具有不可逆的破坏，而磷酸基水凝胶可自然降解，更环保。磁场技术与离子液系统相结合，为制备生物可降解材料提供了一种新思路，且相关材料在皮肤创面敷料等临床医学领域中极具应用潜力。