近日，華南理工大學(xué)王琳團隊聯(lián)合中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院王輝、王懷明團隊，開發(fā)了一種利用多肽-AIE納米纖維（NFs-K18）構(gòu)建可熒光示蹤抗菌縫合線的新策略，并在四種商用縫合線上進行了驗證。相關(guān)研究成果已經(jīng)發(fā)表在國際權(quán)威期刊《Advanced Materials》（IF=29.4、一區(qū)top期刊）上。

手術(shù)用的縫線在縫合切口和促進傷口愈合中起著關(guān)鍵作用，但它們也面臨手術(shù)部位感染（SSI）的問題。這種感染是因為細菌在手術(shù)部位的附著和侵入引起的。據(jù)估計，超過20%的醫(yī)院感染是由SSI引起的。嚴重的SSI會導(dǎo)致額外手術(shù)、延長住院時間，甚至可能導(dǎo)致嚴重的疾病或死亡。

目前使用的大多數(shù)縫線在預(yù)防SSI方面效果有限。市場上唯一一種抗菌縫線是由強生公司生產(chǎn)的Coated VICRYL? Plus Antibacterial縫線，這種縫線使用了三氯生（triclosan）來預(yù)防細菌感染。然而，三氯生有一些負面影響，如細菌耐藥性、干擾激素分泌，甚至可能與癌癥有關(guān)。因此，研究人員正在尋找替代方法，開發(fā)新的抗菌縫線，但面臨藥物耐藥性和細胞毒性等挑戰(zhàn)。除了預(yù)防感染，實時監(jiān)測縫線的狀態(tài)也很重要，尤其是在縫線用于皮下組織等隱蔽區(qū)域時。如果這些區(qū)域的縫線斷裂，可能會導(dǎo)致嚴重并發(fā)癥，如腹膜炎和出血。監(jiān)測縫線的降解狀態(tài)還可以幫助醫(yī)生預(yù)測傷口愈合的情況。

近年來，光動力療法（PDT）引起了越來越多的關(guān)注。這種療法使用光敏劑，在特定波長的光照射下產(chǎn)生活性氧（ROS）來殺死細菌和其他微生物。PDT不僅不會引起細胞毒性或藥物耐藥性，還能發(fā)出可見光，便于監(jiān)測光敏劑的位置和狀態(tài)。PDT已在傷口護理、口腔醫(yī)學(xué)和皮膚病學(xué)等領(lǐng)域得到了應(yīng)用。在這項研究中，作者將肽-AIE（聚集誘導(dǎo)發(fā)光）納米纖維固定在四種常用縫線上，制備了四種類型的熒光可追蹤抗菌縫線，包括絲線、聚乙醇酸縫線、聚（L-丙交酯-乙醇酸）縫線和羊腸縫線。這些縫線不僅能夠發(fā)光，便于監(jiān)測，還能通過PDT生成ROS，具有強大的抗菌能力。

納米纖維功能化的抗菌縫合線制備示意圖及其性能表征

文章中，作者使用廣州博鷺騰生物科技有限公司AniView多模式動物活體成像系統(tǒng)檢測了功能化的PGAS-NFs-K18和PGLAS-NFs-K18縫線在4毫米厚的雞胸肉中的熒光穿透能力。經(jīng)過24小時的白光照射和10次穿透雞胸肉的操作后，縫線仍然保持了顯著的熒光穩(wěn)定性。

此外，在腹壁損傷模型中，利用AniView多模式動物活體成像系統(tǒng)可以對該縫合線的降解狀態(tài)進行實時熒光監(jiān)測。結(jié)果表明，在腹部皮膚閉合后，商用的縫合線未觀察到熒光信號。相反，在功能化縫合線PGLAS-NFs-K18組的小鼠腹部皮膚下，原位觀察到了顯著的熒光信號。有趣的是，縫合線結(jié)節(jié)處的熒光特別明顯。因此，我們可以通過結(jié)節(jié)數(shù)量推斷縫合線的體內(nèi)降解情況。例如，原位熒光觀察發(fā)現(xiàn)，從第0天到第7天縫合線具有5個結(jié)節(jié)；從第14天到第21天，由于縫合線降解，結(jié)節(jié)數(shù)量減少到4個。隨著降解的進行，結(jié)節(jié)數(shù)量從第21天到第35天減少至3個。該熒光成像結(jié)果與打開腹腔后觀察到的結(jié)節(jié)數(shù)量一致。

體內(nèi)實時熒光監(jiān)測縫合線降解

論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202400531