載薑黃素之明膠甲基丙烯醯化物複合抗菌水凝膠於感染性傷口修復之應用

學生姓名: 黃麗文
指導教授: 黃意真
學期: 114下
摘  要: 傷口感染仍然是組織工程與傷口治療中的主要挑戰,因為細菌入侵會引發發炎反應並延遲傷口癒合。因此,開發同時具備抗菌能力、生物相容性與藥物控制釋放功能的多功能水凝膠敷料,已成為促進組織再生與感染性傷口治療的重要研究方向。第一篇研究中,研究人員製備了一種由明膠甲基丙烯酸酯(Gelatin methacrylate, GelMA)與蠶絲蛋白(silk fibroin, SF)組成並載入薑黃素(Curcumin, Cur)的生物活性水凝膠支架,以提升其抗菌性能。該水凝膠透過紫外光照射進行交聯,並經乙醇處理以提升其結構穩定性。結果顯示,GelMA-SF@Cur 水凝膠具有具有互相連通孔洞的多孔結構、較佳的機械性質以及較慢的降解速率。此外,該水凝膠能夠實現薑黃素的控制釋 放(24 小時約釋放 55.2 ± 2.53%),並對 Staphylococcus aureus 與 Escherichia coli 展現良好的抗菌效果。體外實驗結果亦顯示,此水凝膠支架能促進 L929 纖維母細胞的黏附與增殖,並具有良好的血液相容性,顯示其在傷口修復中的應用潛力。第二篇研究則開發了一種以 GelMA 與醛基改質玻尿酸(aldehyde-modified hyaluronic acid, AHA)為基礎的薑黃素奈米複合水凝膠敷料,以進一步提升感染性傷口的治療效果。該水凝膠透過紫外光引發的自由基聚合反應與席夫鹼(Schiff base)反應形成複合網絡結構,同時將載有薑黃素的明膠奈米粒子(Gel@Cur)包埋於水凝膠中,以達到持續性藥物釋放的效果。研究結果顯示,奈米粒子的加入不僅提升了水凝膠的機械強度,也能實現薑黃素的緩慢且持續釋放,並展現良好的抗菌活性。在感染性傷口的動物實驗中,該複合水凝膠能顯著促進傷口閉合、組織再生以及血管新生。此外,血液相容性測試結果顯示其溶血率僅為 0.45%,證實其具有良好的生物安全性。綜合而言,這兩項研究顯示,透過將薑黃素載入以 GelMA 為基礎的複合水凝膠,並結合蠶絲蛋白或改質透明質酸等生物材料,可同時提升水凝膠的機械性質、抗菌能力以及藥物控制釋放性能,顯示其作為多功能感染性傷口敷料及組織再生材料具有良好的應用潛力。