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Antibacterial Cellulose Nanocrystal-Incorporated Hydrogels With Satisfactory Vascularization for Enhancing Skin Regeneration

自愈水凝胶 生物相容性 伤口愈合 再生(生物学) 体内 材料科学 生物医学工程 化学 纳米技术 医学 细胞生物学 外科 高分子化学 生物 生物技术 冶金
作者
Haibin Lu,Xiaoling Li,Mu Zhang,Changpeng Xu,Wenqiang Li,Lei Wan
出处
期刊:Frontiers in Bioengineering and Biotechnology [Frontiers Media SA]
卷期号:10 被引量:10
标识
DOI:10.3389/fbioe.2022.876936
摘要

Wound healing of skin defects remains a significant clinical problem due to inflammation, infection, and dysangiogenesis; especially, the promotion of microvasculature formation in healing of chronic wound or deep skin defects is critical as it supplies oxygen and nutrients to the impaired tissue, relieving uncontrolled inflammatory responses. The cellulose nanocrystals (CNCs) in the liquid crystalline phase, which facilitates cell proliferation and migration, has been shown to improve vascularization effectively. Therefore, we developed a novel injectable hydrogel based on Schiff base and coordination of catechol and Ag. The obtained hydrogels (CCS/CCHO-Ag) exhibited in situ forming properties, satisfactory mechanical performance, controlled release of Ag, antibacterial capacity, and biocompatibility. In addition, the hydrogels could also entirely cover and firmly attach wounds with irregular shapes, so as to reduce the re-injury rate. More importantly, experiments in vitro and in vivo demonstrated that CCS/CCHO-Ag hydrogels can promote neovascularization and tissue regeneration, thanks to their anti-inflammatory and antibacterial effects. In conclusion, these multifunctional hydrogels are well on the way to becoming competitive biomedical dressings, which show tremendous potential application in the field of tissue engineering.
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