【所屬領(lǐng)域】
生命健康
【痛點(diǎn)問題】
生物體的許多生命過程不僅受化學(xué)信號(hào)調(diào)控還受到光電等物理信號(hào)的直接調(diào)控。光電信號(hào)在生物體的胚胎發(fā)育、神經(jīng)、肌肉以及皮膚組織修復(fù)與再生等生命過程中扮演著不可或缺的角色。例如，人們模擬生物體內(nèi)源電場用于慢性傷口、神經(jīng)損傷修復(fù)已有幾十年的歷程，并且取得了不錯(cuò)的療效；不同光波可以有效實(shí)現(xiàn)不同皮膚健康的效果，使得光電設(shè)備以激光、脈沖光、射頻和超聲等能量介入的方式成為非手術(shù)類皮膚年輕化的主要治療手段。
如何更加有效的利用光電等物理信號(hào)用于生命健康過程是我們亟需解決的問題。在生活的各個(gè)方面，無論是運(yùn)動(dòng)過程中衣物產(chǎn)生的摩擦電、產(chǎn)生的熱量都無法很好的被收集和利用。皮膚或組織被太陽照射或特定波長照射也很難很好的分離和吸收。因此，如何制備、合成對(duì)光、熱或電具有更敏感的生物材料去放大信號(hào)和利用信號(hào)是解決上述問題的一個(gè)思路。
具有光/電響應(yīng)的納米纖維素醫(yī)療耗材和光電醫(yī)療器械結(jié)合，通過生物光/電效應(yīng), 影響皮膚細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞乃至癌癥細(xì)胞的信號(hào)通路，最終達(dá)到皮膚年輕化、創(chuàng)傷修復(fù)、神經(jīng)再生與抑制癌癥復(fù)發(fā)的效果。
【成果介紹】
a.光熱響應(yīng)納米纖維素面膜/凝膠: 光電器件聯(lián)合光熱響應(yīng)納米纖維素面膜，光電器件如LED光面具發(fā)射紅光具有緊致肌膚，撫平皺紋，提升臉部輪廓的效果；發(fā)射藍(lán)光可以祛痘、治療敏感肌，完美改善面部問題；發(fā)射近紅外光具有美白淡斑，直擊肌底，改善組織營養(yǎng)的效果。二者聯(lián)合使用，可增強(qiáng)LED光面具功效；上調(diào)熱休克蛋白，提高皮膚抗皺效果；光熱釋放，促進(jìn)面膜內(nèi)活性成分以及玻尿酸的面部吸收；避免LED光面具使用時(shí)的失水，進(jìn)一步促進(jìn)水的面部吸收；可搭載治療痤瘡藥物，光熱釋放治療痤瘡。
b.光熱響應(yīng)納米纖維素皮膚敷料：光熱響應(yīng)納米纖維素皮膚敷料由細(xì)菌纖維素、聚乙烯醇、聚多巴胺和微納米級(jí)的竹炭組成，純天然制備，無毒無害。具有高的吸水與持水能力，良好的氣體和液體滲透性和良好的生物相容性。配合光電器件，產(chǎn)生光熱效應(yīng)促進(jìn)人自身熱休克蛋白的表達(dá)，對(duì)于難愈合的糖尿病傷口，熱休克蛋白通過光熱誘導(dǎo)可實(shí)現(xiàn)上調(diào)表達(dá)，在損傷部位募集，從而加速難愈合傷口的愈合。
c.光熱響應(yīng)氧化纖維素膜:多功能可植入的氧化細(xì)菌纖維素膜給藥模型,在氧化細(xì)菌纖維素膜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中負(fù)載凝血酶與金納米籠荷載PD-1抗體，配合光電器件，產(chǎn)生光熱效應(yīng),應(yīng)用于頭頸鱗癌術(shù)后治療。
d.電活性主動(dòng)愈合納米纖維素水凝膠敷料：電活性主動(dòng)愈合納米纖維素水凝膠敷料由細(xì)菌纖維素、導(dǎo)電高分子組成。通過物理化學(xué)雙交聯(lián)的方法制備而得。該產(chǎn)品具有良好的熱穩(wěn)定性、電活性和良好的生物相容性，促進(jìn)細(xì)胞的增殖、鋪展及黏附。與電刺激醫(yī)療器械聯(lián)合使用，能夠協(xié)同促進(jìn)細(xì)胞的增殖及傷口的主動(dòng)愈合，有望作為傷口敷料用于臨床上的傷口治療。
e.電活性納米纖維素神經(jīng)導(dǎo)管：神經(jīng)導(dǎo)管具有電活性，可以傳遞遠(yuǎn)端神經(jīng)信號(hào)；神經(jīng)導(dǎo)管可以連接神經(jīng)缺損處近端與遠(yuǎn)端，為神經(jīng)軸生長提供支撐，特殊的表面結(jié)構(gòu)可以支持引導(dǎo)再生神經(jīng)軸突的生長方向。可以與電刺激醫(yī)療器械聯(lián)合使用促進(jìn)功能性神經(jīng)再生，防止遠(yuǎn)端肌肉萎縮。
圖1 納米纖維素光電響應(yīng)材料
【技術(shù)優(yōu)勢】
目前此類產(chǎn)品在市場上仍是空白，本成果采用器械加耗材的開發(fā)方式，以系列的光電醫(yī)療器械為基礎(chǔ)，開發(fā)匹配的納米纖維素醫(yī)療耗材，達(dá)到1+1＞2的聯(lián)合使用效果。
【性能指標(biāo)】
光熱響應(yīng)納米纖維素面膜/凝膠：與LED光面具配合使用，保持貼敷部位的水分，可快速提高貼敷部位溫度（~40℃），促進(jìn)貼敷部位熱休克蛋白的表達(dá)，促進(jìn)面膜內(nèi)活性成分的釋放。
光熱響應(yīng)納米纖維素皮膚敷料：配合光電器件，產(chǎn)生光熱效應(yīng)，可快速提高貼敷部位溫度（40~41℃），熱休克蛋白通過光熱誘導(dǎo)可實(shí)現(xiàn)上調(diào)表達(dá)，在損傷部位募集，調(diào)節(jié)炎癥期傷口微環(huán)境、促進(jìn)成纖維細(xì)胞增殖、膠原沉積、血管生成，加速難愈合傷口的愈合。
光熱響應(yīng)氧化纖維素膜：配合光電器件，產(chǎn)生光熱效應(yīng), 6分鐘升溫至60℃，有效抑制癌癥部位癌細(xì)胞的再生，用于頭頸鱗癌術(shù)后治療。
電活性主動(dòng)愈合納米纖維素水凝膠敷料：與電刺激醫(yī)療器械聯(lián)合使用，預(yù)防與抑制傷口感染，傷口處抑菌效果達(dá)到99%以上，促進(jìn)傷口快速愈合。
電活性納米纖維素神經(jīng)導(dǎo)管：與電刺激醫(yī)療器械聯(lián)合使用促進(jìn)功能性神經(jīng)再生，神經(jīng)功能恢復(fù)達(dá)到80%。
【技術(shù)成熟度】
研發(fā)階段
【發(fā)展規(guī)劃】
【知識(shí)產(chǎn)權(quán)】
該成果包括多項(xiàng)已授權(quán)中國發(fā)明專利。
【合作方式】
專利許可、專利轉(zhuǎn)讓、作價(jià)入股、技術(shù)開發(fā)、面談等。
【聯(lián)系方式】
CG23041
