背景与目的:开发能够增强伤口愈合的生物相容性递送系统仍是药物递送和再生医学领域的主要挑战。水凝胶因其能够维持湿润微环境、吸收渗出液以及实现生物活性物质的可控释放,成为有前景的伤口敷料。近年来,植物来源的类外泌体纳米颗粒(PDENs)作为一种新型、无毒且跨界的治疗方式崭露头角。
实验方法:本研究探讨了以聚乙烯醇/壳聚糖/丝素蛋白为基础的水凝胶作为递送平台,用于装载从金灯果(Physalis peruviana)中分离的类外泌体纳米颗粒(PENC),并以人华通胶间充质干细胞来源的外泌体(hWJ-MSC-Exo)作为生物对照。
主要结果:分离并表征了PENC和hWJ-MSC-Exo的大小、形态和蛋白质含量。通过冻融法制备了含有壳聚糖、聚乙烯醇(PVA)和丝素蛋白(4%和10%)的复合水凝胶,并对其亲水性、溶胀行为、含水量、生物降解性和蛋白质释放特性进行了表征。利用人皮肤成纤维细胞1BR3,通过细胞毒性、增殖和划痕迁移实验,在体外评估了含有PDENs或hWJ-MSC-Exo的水凝胶释放介质的生物性能。所制备的水凝胶表现出亲水表面(接触角<90°)、高溶胀能力(>100%)、低含水量以及在10天内逐渐降解的特性。蛋白质释放峰值出现在第3天,表明有利于生物活性物质递送的释放动力学。所有水凝胶配方都表现出良好的生物相容性,细胞存活率超过75%。值得注意的是,装载PENC的水凝胶显著促进了成纤维细胞的增殖和迁移,其性能与装载hWJ-MSC-Exo的水凝胶相当甚至更优,特别是在含丝素蛋白的配方中。
结论:这些发现突显了金灯果来源的PDENs作为伤口愈合新型生物活性剂的潜力,并证明聚乙烯醇/壳聚糖/丝素蛋白水凝胶是增强其生物活性的有效递送平台。本研究支持基于PDEN的水凝胶系统在未来伤口愈合应用中的转化潜力。
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