Vidonda sugu vya kisukari si tatizo linalohusu tu kuchelewa kufunga kwa ngozi. Kuvimba kunakoendelea kwa muda mrefu katika eneo la jeraha, uzalishaji kupita kiasi wa aina tendaji za oksijeni, kupungua kwa uhamaji wa seli, kuvurugika kwa uundaji wa mishipa ya damu na urekebishaji usio na mpangilio wa matriksi ya nje ya seli huunda mzunguko unaojilisha wenyewe. Kwa hiyo, kifuniko bora cha jeraha hakitarajiwi tu kulifunika jeraha; kinapaswa pia kudumisha mazingira yenye unyevunyevu, kuwa na uimara wa kimitambo, kuendana na seli na kudhibiti uvimbe pamoja na msongo wa kioksidishaji katika mazingira madogo ya jeraha.

Utafiti uliopitiwa umetengeneza kifuniko cha jeraha cha hidrojel mchanganyiko kinachoitwa PVA/BSP kwa kuunganisha pektini iliyopatikana kutoka mashina ya brokoli, ambayo mara nyingi hutupwa kama taka za kilimo, na polyvinyl alcohol. BSP ni kifupi cha Kiingereza cha broccoli stem pectin, yaani pektini ya shina la brokoli; PVA nayo inamaanisha polyvinyl alcohol.

Sifa kuu ya muundo wa hidrojel ni kwamba iliandaliwa bila kutumia viunganishi vya kemikali kama glutaraldehyde. Vifungo vya hidrojeni vinavyobadilika kati ya PVA na BSP, mwingiliano wa haidrofobiki, maeneo ya fuwele ya PVA na msongamano wa kimwili wa minyororo ya polima viliunda mtandao wa pande tatu. Uundaji wa jeli ulifanikishwa kwa mizunguko mitatu ya kugandisha–kuyeyusha:

\[ -20\,^\circ\mathrm{C}\ \text{dondurma, 4 saat} \rightarrow 25\,^\circ\mathrm{C}\ \text{çözündürme, 1 saat} \]

Mzunguko huu ulirudiwa mara tatu. Mfumo uliokuwa na asidi mwanzoni ulifanyiwa dialysis katika phosphate-buffered saline ili kuleta pH katika kiwango cha 6,8–7,5.

Uzito wa wastani wa molekuli kwa uzani wa pektini ya shina la brokoli iliyotumika uliripotiwa kuwa 129.900 Da, kiwango cha esterification ya methyl %50,98 na maudhui ya asidi galacturonic %62,40. Baada ya majaribio ya kimitambo, fomula yenye uwiano wa molekuli imara wa PVA na BSP wa 1:1 ilichaguliwa kwa majaribio yaliyofuata.

Hidrojel ya PVA/BSP ilionyesha matokeo yafuatayo ya kimitambo:

• Mkazo wa juu wa kuvutwa: 0,95 MPa
• Urefushaji wa kuvutwa: takriban %376
• Mkazo wa kubanwa katika deformesheni ya kubanwa ya %80: 1,24 MPa
• Mtandao wa elastiki kuanza kuvurugika katika strain ya takriban %300
• Ustahimilivu mkubwa wa uchovu kwa mizunguko 50 katika strain ya kuvutwa ya %200

Kuongezwa kwa BSP kuliongeza uimara wa kuvutwa na kubanwa wa hidrojel ikilinganishwa na PVA safi; hata hivyo uwezo wa juu wa urefushaji ulipungua kutoka takriban %520 katika PVA safi hadi %376. Licha ya hayo, nyenzo iliendelea kuwa yenye kunyumbulika kwa kiwango kikubwa.

Katika majaribio ya uhifadhi wa maji, baada ya saa 24 katika 50 °C, upotevu wa uzito wa hidrojel safi ya PVA ulikuwa %82,06, ilhali wa PVA/BSP ulikuwa %50,38. Baada ya saa nane za kuzamishwa majini, uwiano wa kuvimba ulikuwa:

• PVA safi: %20,61
• PVA/BSP: %45,03

Matokeo haya yanaonyesha kwamba BSP iliipa hidrojel vikundi zaidi vya carboxyl na hydroxyl vinavyoweza kuingiliana na maji na kuunda muundo wenye haidrofili zaidi unaoweza kufyonza exudate ya jeraha.

Katika jaribio la utamaduni wa seli kwa fibroblasti L929, ekstrakti ya hidrojel ya PVA/BSP haikuonyesha sumu dhahiri kwa seli. Katika saa ya arobaini na nane, kwa kipimo cha CCK-8, uhai wa seli kwa kulinganisha ulikuwa:

\[ 167{,}37 \pm 7{,}19\% \]

uliripotiwa hivyo. Thamani hii ni kipimo cha shughuli ya kimetaboliki ambapo udhibiti unachukuliwa kuwa %100; haimaanishi moja kwa moja kwamba idadi ya seli iliongezeka hasa kwa %67.

Katika jaribio la scratch ya seli, kiwango cha kufungwa kwa kundi la PVA/BSP baada ya saa 48 kilikuwa:

\[ 96{,}2 \pm 3{,}5\% \]

kilipimwa hivyo. Kiwango cha hemolysis kilibaki chini ya mpaka wa %5 uliokubaliwa na utafiti kwa vifuniko vya jeraha.

Hidrojel ya PVA/BSP ilionyesha shughuli ya antioxidant dhidi ya radicals mbalimbali huru katika mazingira ya maabara:

Athari ya antioxidant ya hidrojel safi ya PVA ilipatikana kuwa ndogo sana; uwezo wa kuondoa radicals huru ulitafsiriwa kuwa unatokana hasa na pektini ya shina la brokoli.

Katika makrofaji RAW 264.7 zilizowekwa katika hali ya uchochezi kwa LPS, ekstrakti ya hidrojel ya PVA/BSP ilipunguza ishara ya pro-inflammatory TNF-α na kuongeza ishara ya anti-inflammatory IL-10. Katika majeraha ya wanyama pia iliripotiwa kwamba alama ya makrofaji inayofanana na M1 iliyotambuliwa kwa iNOS ilipungua, huku alama inayofanana na M2 iliyotambuliwa kwa CD206 ikiongezeka.

Katika modeli ya jeraha kali la ngozi ya unene kamili kwa panya, viwango vya kufungwa kwa jeraha siku ya 14 vilikuwa:

Katika majeraha sugu ya unene kamili ya modeli ya panya wa kisukari cha aina ya 1 kilichoanzishwa kwa streptozotocin, matokeo ya siku ya 14 yalikuwa:

Katika tathmini za histolojia, kundi la PVA/BSP liliripotiwa kuwa na uundaji wa epidermis ulio na mpangilio zaidi, nyuzi za collagen zilizo nyingi na zilizopangika, mwonekano mkubwa zaidi wa mishipa na miundo mipya inayofanana na follicle za nywele. Katika majeraha ya kisukari, ishara za IL-6 na iNOS zilipungua huku ishara za IL-10 na CD206 zikiongezeka.

Katika uchambuzi wa transcriptome uliofanywa kwenye tishu ya jeraha la kisukari, matibabu ya PVA/BSP yaliongeza usemi wa jeni 233 na kupunguza usemi wa jeni 294 ikilinganishwa na kundi la udhibiti. Uchambuzi wa enrichment ulionyesha mabadiliko katika programu za jeni zinazohusiana na uvimbe, utofautishaji wa epidermis, maendeleo ya ngozi na maendeleo ya follicle za nywele.

Katika uchambuzi wa KEGG, njia za IL-17, TNF, JAK–STAT, NOD-like receptor na NF-κB zilijitokeza. Hata hivyo enrichment ya njia haithibitishi kwamba hidrojel inakandamiza njia hizi moja kwa moja na kupitia lengo moja tu la molekuli. Matokeo yanaonyesha kwamba muundo wa pamoja wa usemi wa jeni zinazohusiana na njia hizi umebadilika.

Utafiti unawasilisha mgombea wa kifuniko cha jeraha wa preclinical anayeahidi; hata hivyo hauonyeshi ushahidi wa ufanisi au usalama katika vidonda vya mguu wa kisukari kwa binadamu. Udhibiti wa maambukizi, maumivu, kurudi kwa jeraha, hatari ya kukatwa kiungo, usalama wa muda mrefu au utendaji wa bidhaa ya kibiashara haukuchunguzwa kwa wagonjwa wa binadamu.

Kwa nini majeraha ya kisukari hupona polepole?

Uponyaji wa kawaida wa jeraha una hatua nne kuu zinazofunikana:

1. Kusimamisha damu na kuganda
2. Uvimbe
3. Kuongezeka kwa seli, uundaji wa mishipa na uzalishaji wa tishu mpya
4. Ukomavu na remodeling ambapo collagen hupangwa upya

Katika majeraha ya kisukari, hatua ya uvimbe inaweza kurefuka. Kwa sababu ya glukosi ya juu, matatizo ya mishipa, msongo wa kioksidishaji na kuvurugika kwa mwitikio wa kinga, mazingira madogo ya jeraha hayawezi kuingia kwa wakati katika awamu ya ukarabati.

Vikwazo viwili vikuu vilivyolengwa na utafiti ni:

• Uvimbe unaoendelea: Ishara za pro-inflammatory kama TNF-α na IL-6 kubaki juu kwa muda mrefu.
• Aina tendaji za oksijeni kupita kiasi: Mkusanyiko wa ROS unaoharibu lipidi, protini na DNA.

Uvimbe unaweza kuongeza uzalishaji wa ROS; ROS nazo zinaweza kuimarisha uharibifu wa tishu na ishara za uchochezi. Hivyo jeraha linaweza kubaki katika mzunguko wa uharibifu unaojidumisha.

Swali kuu ambalo utafiti ulijaribu kujibu

Swali kuu la utafiti linaweza kufupishwa hivi:

Je, pektini ya shina la brokoli inaweza kuingizwa katika mtandao wa hidrojel wa PVA wenye uimara wa kimitambo bila kutumia kiunganishi cha kemikali, na je, nyenzo hii mchanganyiko inaweza kuharakisha uponyaji kwa kudhibiti msongo wa kioksidishaji na uvimbe katika mazingira madogo ya jeraha la kisukari?

Swali hili linaunganisha matatizo mawili tofauti ya uhandisi na biolojia:

1. Kuboresha sifa za kimitambo za pektini ambazo zinaweza kuwa dhaifu zikiwa peke yake
2. Kuhifadhi sifa za kibaolojia za antioxidant na immunomodulatory za pektini ndani ya nyenzo

Kwa nini shina la brokoli lilitumika?

Sehemu za shina zinazobaki baada ya sehemu ya maua ya brokoli inayoliwa mara nyingi hutupwa kama bidhaa ya thamani ndogo au taka. Hata hivyo mashina yana pektiki polisakaridi zinazoyeyuka majini kwa wingi.

Mbinu ya utafiti ilikuwa na malengo mawili:

• Kubadilisha bidhaa ya pembeni ya kilimo kuwa biomaterial yenye thamani kubwa
• Kutumia sifa asilia za antioxidant na kinga za pektini katika uponyaji wa jeraha

Sehemu kuu ya BSP imeelezwa kuwa D-galacturonic acid iliyounganishwa kwa vifungo vya α-1,4 glycosidic. Pia imeelezwa kuwa muundo una monosaccharides kama L-rhamnose, D-galactose na D-arabinose.

Sifa zilizoripotiwa za pektini ya shina la brokoli

Kiwango cha esterification cha %50,98 kinaonyesha kwamba pektini iko karibu sana na mpaka wa kundi la high-methoxyl. Uundaji wa jeli katika pektini za high-methoxyl kwa kawaida huhitaji udhibiti makini wa pH, mkusanyiko wa sukari na mwingiliano wa haidrofobiki.

Kwa nini PVA iliongezwa?

PVA ni polima sintetiki yenye uwezo wa kuhifadhi maji, yenye kunyumbulika na tajiri kwa vikundi vya hydroxyl. Katika utafiti huu PVA ilifanya kazi mbili:

1. Awamu ya kimuundo inayoiimarisha hidrojel kimitambo
2. Sehemu ya mtandao inayounda vifungo vya hidrojeni na msongamano wa kimwili pamoja na pektini

PVA si nyenzo ya asili kabisa. Kwa hiyo hidrojel iliyotengenezwa, ingawa ni “ya msingi wa pektini asilia”, haijaundwa kwa vipengele asilia pekee.

Mtandao uliundwaje bila chemical crosslinking?

Mwingiliano minne ya msingi ya kimwili ilifafanuliwa katika mtandao mchanganyiko:

• Maeneo ya fuwele yanayoundwa na minyororo ya PVA wakati wa kugandisha
• Vifungo vya hidrojeni kati ya vikundi vya hydroxyl vya PVA na vikundi vya hydroxyl na carboxyl vya pektini
• Mwingiliano wa haidrofobiki kati ya vikundi vya methoxy/ester katika pektini na minyororo ya PVA
• Msongamano wa kimwili wa minyororo ya polima kuzungukana

Uwakilishi uliorahisishwa wa kifungo cha hidrojeni ni:

\[ \mathrm{PVA{-}OH \cdots OOC{-}Pektin} \]

\[ \mathrm{PVA{-}OH \cdots HO{-}Pektin} \]

Vifungo hivi si covalent; vinaweza kuvunjika na kuundwa tena kwa muda. Sifa hii yenye mabadiliko inaweza kusaidia kusambaza nishati katika mtandao badala ya kuirundika katika sehemu moja nyenzo inapovutwa.

Hatua za kuandaa hidrojel

1. gramu 0,1 ya PVA iliongezwa katika 1 mL ya maji deionized ili kuandaa suluhisho la %10 uzito/kiasi.
2. Mchanganyiko ulikorogwa katika 90 °C na 800 rpm hadi uwe wazi na homogeneous.
3. Suluhisho lilipozwa hadi 45 °C.
4. gramu 0,1 ya BSP iliongezwa kwenye suluhisho.
5. pH iliwekwa kuwa 2,5 ± 0,5 kwa hydrochloric acid 0,1 M.
6. Mchanganyiko ulihomogenishwa kwa high shear katika 1.200 rpm kwa dakika 30.
7. Gesi iliondolewa chini ya vacuum.
8. Ulimwagwa katika mold ya PTFE.
9. Uligandishwa kwa saa nne katika −20 °C na kuyeyushwa kwa saa moja katika 25 °C.
10. Mchakato wa kugandisha–kuyeyusha ulifanywa mara tatu.
11. Mizunguko mitano ya dialysis dhidi ya PBS ilifanywa kwa membrane yenye cutoff ya 12 kDa.
12. pH ya mwisho iliwekwa katika 6,8–7,5.

Kwa nini mazingira ya asidi yalitumika?

Vikundi vya methoxy na vikundi vya carboxyl vilivyoprotoniwa katika pektini vinaweza kufaa zaidi kwa vifungo vya hidrojeni na mwingiliano wa haidrofobiki katika hali ya pH ya chini. Hata hivyo, kwa kuwa nyenzo yenye pH ya 2,5–3,0 haifai kuwekwa moja kwa moja kwenye tishu hai, jeli ilirekebishwa baadaye kuelekea pH ya kifiziolojia.

Mpango 1 unaeleza nini?

Mpango mkuu wa utafiti unaonyesha utafiti mzima katika mtiririko mmoja:

1. Kupata pektini kutoka taka ya shina la brokoli
2. Kuchanganya pektini katika suluhisho la PVA
3. Kuunda mtandao wa kimwili kwa mizunguko mitatu ya kugandisha–kuyeyusha
4. Kuweka hidrojel kwenye jeraha la panya wa kisukari
5. Kupunguza aina tendaji za oksijeni
6. Mabadiliko kutoka mwitikio wa makrofaji unaofanana na M1 kuelekea mwitikio unaofanana na M2
7. Kusaidia uundaji wa collagen, epidermis, mishipa na follicle za nywele

Mpango huu ni muhtasari wa kuona wa mekanizimu inayopendekezwa. Mishale yote katika mpango haimaanishi ushahidi wa moja kwa moja wa causality katika kiwango sawa cha majaribio.

Uchambuzi wa FTIR ulionyesha nini?

Katika pektini ya shina la brokoli:

• Katika eneo la 1.740 cm⁻¹, stretching ya ester carbonyl C=O
• Katika eneo la 1.620 cm⁻¹, stretching isiyo linganifu ya kundi COO⁻
• Katika eneo la 1.020 cm⁻¹, vifungo vya C–O na C–C katika skeleton ya galacturonic acid

viliripotiwa.

Kuonekana kwa ishara 1.740 na 1.020 cm⁻¹ maalum kwa pektini katika PVA/BSP composite kuliunga mkono kwamba BSP ilikuwa imeingizwa kwenye mtandao wa hidrojel. FTIR peke yake haipimi idadi ya kila kifungo katika mtandao au nguvu ya kifungo; inatoa ushahidi wa spectral kuhusu uwepo na mwingiliano wa vikundi vya functional.

Tatizo la kuripoti katika fomula ya maudhui ya maji

Utafiti ulitoa equation ifuatayo kwa maudhui ya maji ya hidrojel:

\[ M(\%) = \frac{W_1-W_0}{W_0}\times100 \]

Katika maandishi:

• W₀: uzito wa awali wa hidrojel
• W₁: uzito kavu baada ya freeze-drying kwa saa 24

vilifafanuliwa hivyo.

Kwa kuwa uzito kavu unapaswa kuwa chini ya uzito wa awali wa unyevunyevu, kwa ufafanuzi huu wa vigezo fomula inapaswa kutoa matokeo hasi. Kwa hiyo, inaonekana kuna kosa ama katika mpangilio wa kutoa kwenye equation au katika ufafanuzi wa W₀/W₁. Katika maudhui haya utafiti haujarekebishwa; kutolingana kwa ripoti kumeonyeshwa wazi.

Uwiano wa kuvimba ulihesabiwaje?

Katika utafiti, uwiano wa kuvimba ulihesabiwa kwa:

\[ G(\%) = \frac{M_1-M_0}{M_0}\times100 \]

fomula.

Hapa:

• M₀ inawakilisha uzito wa hidrojel kabla ya kuingia majini,
• M₁ inawakilisha uzito uliovimba katika muda fulani

husika.

Hidrojel ya PVA/BSP ilifikia takriban usawa katika saa nane na kuonyesha uvimbe wa %45,03. Thamani ya usawa ya PVA safi ilikuwa %20,61.

Kwa nini uhifadhi wa maji na kuvimba si kitu kimoja?

Kuvimba kunaonyesha kiasi cha kioevu ambacho nyenzo kavu au ya hali ya awali inaweza kuchukua kutoka nje. Uhifadhi wa maji unaonyesha jinsi nyenzo inavyoweza kuhifadhi maji yaliyomo ndani yake wakati wa kukauka au uvukizaji.

PVA/BSP ilifyonza maji zaidi na pia kuyahifadhi kwa muda mrefu zaidi kuliko PVA safi chini ya joto la juu. Kwa kifuniko cha jeraha, sifa hizi zina umuhimu unaowezekana kwa:

• kufyonza maji ya jeraha,
• kudumisha uso wenye unyevunyevu,
• kupunguza kifuniko kukauka na kushikamana na jeraha

husika.

Muundo wa matundu kwa hadubini

Picha za scanning electron microscope katika Kielelezo 1 zinaonyesha mtandao wenye matundu yaliyounganishwa katika hidrojel za PVA na PVA/BSP zilizofanyiwa freeze-drying.

Fuwele za barafu zilizoundwa wakati wa kugandisha zilifanya kazi kama templates za matundu. Barafu ilipoyeyuka, maeneo yaliyokuwa na fwele yakawa nafasi tupu. Kuongezwa kwa BSP kuliongeza msongamano wa crosslinking na kupunguza wastani wa ukubwa wa matundu.

Hata hivyo, picha ni za sampuli iliyofanyiwa freeze-drying. Muundo wa matundu wa jeli iliyo na maji kikamilifu juu ya jeraha hai si lazima uonekane sawa.

Matokeo ya rheology

Storage modulus G′ inawakilisha sehemu ya elastiki na inayofanana na solid ya nyenzo; loss modulus G″ inawakilisha sehemu ya viscous na inayofanana na liquid.

Katika frequency sweep, thamani za G′ na G″ za hidrojel ya PVA/BSP zilipatikana kuwa juu kuliko za PVA safi. Hali hii inaunga mkono kwamba kuongezwa kwa BSP kuliunda mtandao wa kimwili wenye nguvu zaidi.

Katika strain sweep, karibu strain ya %300, G″ ilizidi G′. Mpito huu ulitafsiriwa kuwa hatua ambapo mtandao wa hidrojel ulianza kupoteza uadilifu wake wa elastiki na kuonyesha tabia inayofanana zaidi na kioevu.

Uimara wa kuvutwa

Sampuli za kuvutwa ziliandaliwa zikiwa na eneo la kati lenye urefu wa 20 mm, upana wa 4 mm na unene wa 2 mm; zilivutwa kwa kasi ya 5 mm/dakika.

BSP ilifanya hidrojel kuhimili stress kubwa zaidi, lakini ikapunguza maximum extensibility. Matokeo haya yanaonyesha kwamba nyenzo ilikuwa na nguvu zaidi lakini ikawa na uwezo mdogo kidogo wa kurefuka.

Uimara wa kubanwa

Sampuli za kubanwa ziliandaliwa kama silinda za kipenyo cha 15 mm na urefu wa 10 mm, na kubanwa kwa kasi ya 5 mm/dakika.

Hidrojel ya PVA/BSP katika compressive strain ya %80:

\[ 1{,}24\ \mathrm{MPa} \]

iliweza kuhimili stress hiyo. Uimara wa PVA safi katika deformesheni hiyo ulikuwa chini zaidi.

Ustahimilivu wa uchovu

Kifuniko cha jeraha kinaweza kukumbana na mizigo ya kimitambo inayojirudia kutokana na mwendo wa kiungo, kunyooshwa kwa ngozi na mgusano wa kila siku. Kwa hiyo si maximum strength ya mara moja pekee iliyo muhimu, bali pia cyclic durability.

Hidrojel ya PVA/BSP ilionyesha curves za stress–strain zinazofanana kwa mizunguko 50 katika tensile strain ya %200. Matokeo haya yalielezwa kwa tafsiri kwamba vifungo vya hidrojeni vinavyobadilika vinaweza kuvunjika na kuundwa tena na hivyo kusambaza nishati.

Uthabiti wa kuhifadhi hidrojel

Hidrojel ya PVA/BSP haikuonyesha mabadiliko yanayoonekana ya rangi au umbo ilipoyeyushwa baada ya kuhifadhiwa kwa siku 30 katika −20 °C. Ilipowekwa katika maji deionized na PBS kwa siku 14, uzito wake uliongezeka kidogo tu.

Matokeo haya yanaunga mkono uthabiti wa muda mfupi wa maabara wa mtandao; hayathibitishi shelf life katika joto la kawaida, uthabiti ndani ya kifurushi sterilized au uhifadhi wa kibiashara wa miezi mingi.

Uhai wa seli ulihesabiwaje?

Katika jaribio la CCK-8, uhai wa seli kwa kulinganisha ulihesabiwa kwa fomula:

\[ \mathrm{Hücre\ canlılığı}(\%) = \frac{A_{\mathrm{hidrojel}}}{A_{\mathrm{kontrol}}}\times100 \]

Hapa absorbance inawakilisha uundaji wa rangi unaohusiana na shughuli ya kimetaboliki ya seli.

Kupatikana kwa %167,37 katika saa arobaini na nane kunaonyesha kwamba ishara ya kimetaboliki katika wells zenye ekstrakti ya hidrojel ilikuwa juu kuliko katika wells za udhibiti. Jaribio hili si hesabu ya moja kwa moja ya seli wala kipimo cha ukuaji wa tishu kliniki.

Upakaji wa seli hai–zilizokufa

Calcein-AM ilionyesha seli hai kwa kijani, huku propidium iodide ikionyesha kwa nyekundu seli zilizokufa zenye utando uliovurugika. Katika makundi ya udhibiti, PVA na PVA/BSP, seli za kijani zilionekana kutawala na kulikuwa na idadi ndogo ya seli nyekundu.

Uhamaji wa seli ulitathminiwaje?

Scratch iliundwa kwenye tabaka la fibroblast kwa ncha ya pipette na kiasi ambacho nafasi ilifungwa kwa muda kilipimwa:

\[ C(\%) = \frac{C_0-C_t}{C_0}\times100 \]

Hapa:

• C₀ inaonyesha eneo la scratch mwanzoni,
• C_t inaonyesha eneo lililobaki la scratch katika muda fulani

husika.

Katika kundi la PVA/BSP, kiwango cha kufungwa baada ya saa 48 kilitolewa kuwa %96,2 ± 3,5. Scratch assay ni kiashirio cha maabara kuhusu uhamaji na proliferation ya fibroblasts; haiwakilishi ugumu wote wa kibaolojia wa jeraha la ngozi ya unene kamili.

Jaribio la hemolysis

Kiwango cha hemolysis kilihesabiwa kwa:

\[ \mathrm{Hemoliz}(\%) = \frac{A_s-A_n}{A_p-A_n}\times100 \]

fomula.

Hapa:

• A_s inawakilisha absorbance ya sampuli ya hidrojel,
• A_p inawakilisha positive control iliyotumia maji deionized,
• A_n inawakilisha negative control iliyotumia normal saline

husika.

Viwango vya hemolysis katika makundi ya PVA na PVA/BSP vilibaki chini ya %5. Hili ni jaribio la muda mfupi la utangamano wa maabara kwa erythrocytes za panya; halionyeshi peke yake utangamano kamili wa damu kwa binadamu.

Majaribio ya kuondoa radicals huru

Kiwango cha kuondoa DPPH

\[ \mathrm{DPPH\ giderimi}(\%) = \frac{A_0-A_1}{A_0}\times100 \]

A₀ inaonyesha absorbance ya udhibiti usio na hidrojel, A₁ inaonyesha kundi la majaribio lenye hidrojel.

Kiwango cha kuondoa superoxide

\[ \mathrm{\cdot O_2^- \ giderimi}(\%) = \frac{H_0-H_1}{H_0}\times100 \]

Kiwango cha kuondoa radical ya hydroxyl

\[ \mathrm{\cdot OH\ giderimi}(\%) = \frac{V_0-V_1}{V_0}\times100 \]

Kiwango cha kuondoa peroksidi ya hidrojeni

\[ \mathrm{H_2O_2\ giderimi}(\%) = \frac{K_0-K_1}{K_0}\times100 \]

Majaribio haya yalifanywa katika mifumo tofauti ya reactions za kemikali. Matokeo yanaonyesha kwamba hidrojel inaweza kuitikia radicals fulani katika mazingira ya maabara; hayamaanishi kwamba husafisha ROS kwa asilimia zilezile katika jeraha hai.

Kutolingana kwa concentration katika jaribio la antioxidant

Katika sehemu ya mbinu, imeandikwa kwamba kwa jaribio la DPPH, 30 mg ya hidrojel ilichanganywa na 3 mL ya methanol. Hata hivyo, katika maandishi ya matokeo, kundi la juu zaidi limeelezwa kama “1 g/mL PVA/BSP”, huku katika maelezo ya kielelezo makundi yakionyeshwa kama “0,1 g” na “1 g”.

Kauli hizi haziendani kikamilifu katika suala la concentration na total mass ya hidrojel. Kwa hiyo inahitaji ufafanuzi ni concentration ipi hasa ya hidrojel inayolingana na matokeo ya %72,27–73,08.

Kwa nini makrofaji ni muhimu katika uponyaji wa jeraha?

Makrofaji ni seli za kinga zinazosaidia kuondoa tishu zilizoharibika katika eneo la jeraha, kupambana na vijidudu na kudhibiti ishara za ukarabati.

Utafiti ulitathmini makrofaji katika makundi mawili ya kiutendaji:

Biolojia halisi ya makrofaji ni changamano zaidi kuliko nguzo mbili thabiti. Mabadiliko katika ishara za iNOS na CD206 peke yake hayafafanui hali yote ya utendaji wa seli; katika utafiti huu, mabadiliko ya M1/M2 yalitafsiriwa kupitia alama hizi.

Jaribio la uvimbe katika utamaduni wa seli

Makrofaji RAW 264.7 yalichochewa kwa 1 µg/mL LPS kwa saa 24, kisha yakakuzwa pamoja na ekstrakti za hidrojel kwa saa 48.

Baada ya LPS, TNF-α iliongezeka na IL-10 ikapungua. Baada ya matumizi ya ekstrakti ya PVA/BSP:

• Ishara ya TNF-α ilipungua,
• Ishara ya IL-10 iliongezeka.

Matokeo haya yanaonyesha kwamba vipengele vya hidrojel vinaweza kubadilisha mwitikio wa uchochezi wa makrofaji. Haijabainishwa ni molekuli ipi ya pektini au receptor ipi iliyoanzisha athari hii.

Modeli ya jeraha kali iliundwaje?

Kwa panya dume wa Sprague–Dawley wenye umri wa wiki sita–nane, defects mbili za ngozi ya unene kamili zenye kipenyo cha 8 mm ziliundwa mgongoni.

Makundi:

• Kundi Blank
• Kundi la udhibiti lenye kifuniko cha jeraha cha kibiashara
• Kundi la hidrojel safi ya PVA
• Kundi la hidrojel ya PVA/BSP

yalielezwa. Hidrojeli ziliwekwa juu ya jeraha na kufungwa kwa gauze na polyurethane film. Majeraha yalitathminiwa siku ya 3., 7. na 14.

Maandishi hayatoi ufafanuzi wa kina wa kifuniko au utaratibu uliopokea kundi “blank”. Hali hii inafanya tafsiri ya makundi ya udhibiti kuwa ngumu.

Kufungwa kwa jeraha kali

Kielelezo 4 kinaonyesha eneo la jeraha kupungua haraka zaidi katika kundi la PVA/BSP. Hata hivyo, ngozi ya panya hupona kwa contraction ya kingo za jeraha kwa nguvu zaidi kuliko ngozi ya binadamu. Utafiti haujasema kwamba splint ya kuzuia contraction ya jeraha ilitumika. Kwa hiyo sehemu ya asilimia ya kufungwa inaweza kuwa imetokana na contraction ya tishu pamoja na uundaji wa ngozi mpya.

Histolojia ya jeraha kali

Upakaji wa H&E ulitumika kutathmini seli, granulation tissue na epidermis mpya. Masson trichrome staining ilitumika kuonyesha nyuzi za collagen.

Katika kundi la PVA/BSP:

• mkusanyiko mdogo wa seli za uchochezi katika hatua za mapema,
• granulation tissue nene zaidi,
• epidermis na dermis mpya yenye mpangilio zaidi,
• nyuzi za collagen nyingi na zilizopangika zaidi,
• mwonekano mkubwa wa mishipa na follicle za nywele

uliripotiwa.

Matokeo ya kinga katika jeraha kali

Ishara za TNF-α na IL-6 katika tishu za jeraha zilipungua katika kundi la PVA/BSP. Ishara ya iNOS ilipungua huku ishara ya CD206 ikiongezeka.

Katika sehemu moja ya maandishi imeelezwa kwa usahihi kwamba iNOS ilikuwa kijani na CD206 nyekundu; katika sentensi iliyofuata M1 imeandikwa nyekundu na M2 kijani kinyume chake. Kwa mujibu wa maelezo ya kielelezo na mbinu, rangi zilizotumika ni:

• iNOS: kijani
• CD206: nyekundu

hivyo. Kubadilishwa huku kwa rangi ni kutolingana kwa uhariri ndani ya maandishi.

Modeli ya jeraha la kisukari iliundwaje?

Kisukari cha aina ya 1 kiliundwa kwa kutumia streptozotocin. Baada ya wiki moja, glucose ya damu:

\[ \geq 16{,}7\ \mathrm{mmol/L} \]

ikiwa hivyo au zaidi, panya walichukuliwa kuwa na kisukari.

Kisha majeraha mawili ya ngozi ya unene kamili ya 8 mm yaliundwa katika eneo la mgongo na makundi manne ya modeli ya jeraha kali yakatumika.

Katika sehemu ya mbinu imeandikwa kwamba STZ ilitolewa kwa sindano ya intraperitoneal, lakini katika timeline ya Kielelezo 5 imeandikwa intravenöz enjeksiyon. Njia ya sindano haijaandikwa kwa uthabiti ndani ya PDF.

Kufungwa kwa jeraha la kisukari

Siku ya kumi na nne:

• Udhibiti: %64,01
• Blank: %66,69
• PVA: %73,03
• PVA/BSP: %91,33

kufungwa kuliripotiwa.

Kiwango cha kufungwa kwa kundi la PVA/BSP kilikuwa takriban asilimia pointi 18,3 juu kuliko PVA safi. Ulinganisho huu unaonyesha kwamba si kifuniko cha kimwili chenye unyevunyevu pekee, bali pia kuongezwa kwa BSP kunaweza kuwa kumechangia matokeo.

Hata hivyo, utafiti haukuunda material control iliyolinganishwa kikamilifu, isiyo na pektini lakini yenye pore structure na sifa za kimitambo sawa. Tofauti za mechanical na microstructural kati ya PVA na PVA/BSP pia zinaweza kuathiri matokeo ya kibaolojia.

Histolojia ya jeraha la kisukari

Katika kundi la PVA/BSP siku ya 14:

• tabaka la epidermis endelevu zaidi,
• re-epithelialization iliyoendelea zaidi,
• mishipa mingi zaidi chini ya epidermis,
• msongamano wa collagen wa juu zaidi,
• miundo inayofanana na follicle za nywele katika dermis mpya

ilionyeshwa.

Uchambuzi wa kiasi wa follicle za nywele na collagen umeonyeshwa katika Kielelezo 6 kama n = 3. Idadi ya follicle za nywele na uwekaji wa collagen zinaonekana kuwa juu katika kundi la PVA/BSP kuliko makundi mengine.

Mwitikio wa makrofaji katika jeraha la kisukari

Baada ya matibabu ya PVA/BSP:

• IL-6 ilipungua,
• IL-10 iliongezeka,
• ishara ya M1-like yenye iNOS positive ilipungua,
• ishara ya M2-like yenye CD206 positive iliongezeka.

Muundo huu ulitafsiriwa kama mazingira madogo ya jeraha kuhama kutoka hali ya uvimbe wa muda mrefu kuelekea hali inayounga mkono ukarabati.

Tofauti ya kuripoti katika idadi ya wanyama

Katika matokeo ya jeraha la kisukari imeandikwa kwamba n = 6 panya kwa kila kundi ilitumika. Hata hivyo, katika maelezo ya eneo la jeraha ya Kielelezo 5, n = 3 imetolewa.

Maelezo yanayowezekana ni pamoja na baadhi ya wanyama kutengwa kwa histolojia na wengine kwa uchambuzi wa eneo la jeraha, au idadi tofauti ya sampuli kutumika kwa kila jaribio; lakini maandishi hayaelezi hili.

Katika modeli ya jeraha kali jumla ya idadi ya wanyama haijatolewa wazi; katika Kielelezo 4, n = 3 imeandikwa kwa analyses za kiasi.

Jeraha mbili katika mnyama mmoja zinaweza kuathirije takwimu?

Majeraha mawili yaliundwa katika kila panya. Majeraha mawili katika panya mmoja hushiriki mzunguko huo huo wa damu, homoni, glucose na mazingira ya kinga. Kwa hiyo si biological samples huru kabisa.

Utafiti hauelezi kama statistical unit ilikuwa panya au jeraha, wala kama correlation ndani ya mnyama ilizingatiwa. Ikiwa majeraha yalihesabiwa kama samples huru, sample size inaweza kuonekana kubwa kuliko ilivyo kweli.

Histolojia ya viungo vikuu

Siku ya 14 ya matibabu, moyo, ini, wengu, mapafu na figo zilikaguliwa kwa H&E. Hakuna uharibifu dhahiri wa muundo, necrosis au dense inflammatory infiltration ulioripotiwa katika makundi ya hidrojel.

Matokeo haya ni kiashirio cha muda mfupi na cha histolojia cha usalama. Hayathibitishi peke yake:

• Usalama wa muda mrefu wa kimfumo
• Kwamba kazi za ini na figo ni za kawaida
• Kwamba bidhaa za degradation za nyenzo hazikusanyiki
• Kwamba hazitasababisha allergy au sensitization kwenye ngozi ya binadamu

Uchambuzi wa transcriptome ulifanywaje?

Tishu za jeraha la kisukari zilikusanywa siku ya 14 na kutumwa kwa RNA sequencing. Katika maelezo ya kielelezo, n = 3 imetajwa kwa uchambuzi.

Kundi la PVA/BSP lilipolinganishwa na kundi la udhibiti:

• jeni 233 ziliongezeka,
• jeni 294 zilipungua.

Kwa jumla jeni tofauti 527 ziliripotiwa.

Volcano plot inaonyesha nini?

Katika volcano plot ya Kielelezo 7A, mhimili wa mlalo unaonyesha fold change katika usemi wa jeni, na mhimili wa wima unaonyesha statistical significance.

Dots za orange zinawakilisha jeni zilizoongezeka katika kundi la PVA/BSP, na dots za blue zile zilizopungua. Grafu inaonyesha kwamba jeni nyingi hazijapangwa katika mwelekeo mmoja tu bali zimepangwa upya katika programu tofauti za kibaolojia.

Heatmap inaeleza nini?

Katika Kielelezo 7B, expression patterns za jeni za sampuli za udhibiti na PVA/BSP zinaunda clusters tofauti. Hii inaonyesha kwamba tishu za jeraha zilizotibiwa zina transcriptome profile tofauti na majeraha ya udhibiti.

Heatmap peke yake haiwezi kubainisha ni mabadiliko gani ni sababu ya uponyaji na yapi ni matokeo yake.

Uchambuzi wa GO

Miongoni mwa biological processes zilizojitokeza katika Gene Ontology analysis ni:

• Maendeleo ya epidermis
• Maendeleo ya ngozi
• Utofautishaji wa keratinocytes
• Utofautishaji wa seli za epidermis
• Maendeleo ya follicle za nywele
• Maendeleo ya tishu
• Metabolism ya pigment na melanin

zinapatikana.

Matokeo haya yanatoa muundo unaolingana kati ya expression ya jeni na kufungwa kwa epidermis pamoja na uundaji wa follicle za nywele ulioonekana katika histolojia.

Njia za KEGG

Katika KEGG analysis:

• Ishara ya IL-17
• Ishara ya TNF
• Ishara ya JAK–STAT
• Ishara ya NOD-like receptor
• Ishara ya NF-κB
• Miingiliano ya cytokine–receptor

zilijitokeza.

Pathway enrichment inaonyesha kwamba jeni zinazohusiana na njia hizi zipo mara nyingi zaidi kuliko inavyotarajiwa kwenye orodha. Activity ya protein ya NF-κB au IL-17 haikujaribiwa moja kwa moja kwa phosphorylation, inhibitor, genetic silencing au functional rescue.

Kwa hiyo, badala ya kusema “imethibitishwa kwa uhakika kwamba njia za NF-κB na IL-17 zimekandamizwa moja kwa moja”, kauli “matokeo ya transcriptome yanaashiria kupungua kwa programu za jeni za uchochezi zinazohusiana na njia hizi” inafaa zaidi.

Matokeo ya GSEA

Gene Set Enrichment Analysis hutathmini mwenendo uliopangwa wa gene sets zilizofafanuliwa kabla, badala ya kuangalia tu jeni moja moja zinazovuka kizingiti.

Kulingana na maandishi na vichwa vilivyo kwenye grafu:

• Gene set inayohusiana na inflammatory response inaelekea chini.
• Gene set inayohusiana na epithelial cell differentiation inaelekea juu.

Hata hivyo, katika maelezo ya Kielelezo 7, panel F imeitwa “reactive oxygen species metabolic process”. Kwenye kichwa cha grafu yenyewe imeandikwa “epithelial cell differentiation”. Maelezo ya kielelezo na kichwa cha panel haviendani.

Mekanizimu ya ukarabati wa jeraha iliyopendekezwa

Mekanizimu ya jumla iliyopendekezwa na utafiti ni:

\[ \mathrm{BSP\ içeren\ hidrojel} \rightarrow \mathrm{ROS\ yükü}\downarrow \rightarrow \mathrm{doku\ hasarı\ ve\ inflamatuvar\ sinyal}\downarrow \]

\[ \mathrm{TNF\!-\!\alpha,\ IL\!-\!6,\ iNOS}\downarrow \quad+\quad \mathrm{IL\!-\!10,\ CD206}\uparrow \]

\[ \mathrm{uzamış\ inflamasyonun\ çözülmesi} \rightarrow \mathrm{fibroblast\ göçü,\ epitelizasyon,\ kollajen\ düzenlenmesi} \rightarrow \mathrm{yara\ kapanmasının\ hızlanması} \]

Hatua tofauti za mlolongo huu zimeungwa mkono na data kutoka utamaduni wa seli, majaribio ya chemical radicals, histolojia na transcriptome. Hata hivyo, hatua zote hazijathibitishwa kwa wakati mmoja katika jaribio moja la causality.

Nguvu za utafiti

• Taka ya kilimo ilitumika: Shina la brokoli lilibadilishwa kuwa sehemu ya hidrojel yenye kazi ya kibaolojia.
• Hakuna kiunganishi cha kemikali kilichotumika: Mtandao uliundwa kwa physical freeze–thaw na mwingiliano wa intermolecular.
• Ulinganisho wa moja kwa moja na PVA ulifanywa: Mchango wa BSP kwa sifa za kimitambo na kibaolojia ulitathminiwa.
• Formulation screening ilifanywa: Kutoka uwiano tofauti wa PVA/BSP, formulation ya 1:1 ilichaguliwa.
• Nyenzo ilifanyiwa characterization ya pande nyingi: FTIR, SEM, kuvimba, uhifadhi wa maji, rheology, kuvutwa, kubanwa na fatigue tests zilitumika.
• Utangamano wa seli ulichunguzwa: Uhai, live–dead staining, uhamaji na hemolysis zilitathminiwa.
• Mifumo minne tofauti ya radicals ilijaribiwa: DPPH, ·OH, ·O₂⁻ na H₂O₂.
• Matokeo ya kinga yalitathminiwa: TNF-α, IL-6, IL-10, iNOS na CD206 zilichunguzwa.
• Modeli mbili za jeraha zilitumika: Majeraha makali na ya kisukari ya unene kamili yalitathminiwa tofauti.
• Kuna time series: Majeraha yalichunguzwa siku ya 3., 7. na 14.
• Ukarabati unaoonekana wa tishu ulitathminiwa kwa histolojia: Epidermis, collagen, mishipa na follicle za nywele zilichunguzwa.
• Transcriptome analysis ilifanywa: Mabadiliko ya molekuli hayakuwekewa mipaka katika alama chache tu.
• Viungo vikuu vilichunguzwa kwa histolojia: Taarifa ya awali kuhusu madhara ya kimfumo ya muda mfupi ilitolewa.

Mapungufu ya utafiti

• Hakuna peer review: Utafiti ni SSRN preprint.
• Si clinical study ya binadamu: Haujajaribiwa kwa watu wenye vidonda vya mguu wa kisukari.
• Kuna sampuli ndogo na isiyoeleweka vizuri ya wanyama: Jumla ya wanyama katika modeli kali haijaelezwa, na baadhi ya grafu zimetumia n = 3.
• Kuna kutolingana kwa sample size katika modeli ya kisukari: Maandishi yanaripoti n = 6 kwa kila kundi, maelezo ya kielelezo n = 3.
• Statistical unit haijaelezwa: Haijulikani kama majeraha mawili katika mnyama mmoja yalichukuliwa kuwa huru.
• Matibabu ya kundi Blank si wazi: Tofauti kati ya Blank na udhibiti wa kifuniko cha kibiashara haijafafanuliwa kikamilifu katika mbinu.
• Njia ya STZ kutolewa haipatani: Maandishi yanaonyesha intraperitoneal, kielelezo kinaonyesha intravenous injection.
• Jeraha la panya halifanani kabisa na jeraha la binadamu: Ngozi ya panya inaweza kupona kwa contraction yenye nguvu.
• Wound splint haijaripotiwa: Haiwezi kutenganishwa kwa uhakika kiasi gani cha kufungwa kilitokana na contraction na kiasi gani na uundaji wa tishu mpya.
• Modeli ya kisukari cha aina ya 1 imetumika: Sehemu muhimu ya vidonda vya mguu wa kisukari kwa binadamu hutokea kwa mchanganyiko wa kisukari cha aina ya 2, neuropathy, ischemia na maambukizi.
• Hakuna modeli ya jeraha lililoambukizwa: Antibacterial efficacy haikujaribiwa.
• Sifa ya antimicrobial haijaonyeshwa: Haiwezi kusemwa kwamba nyenzo huzuia maambukizi.
• Ufuatiliaji ni siku 14 pekee: Kufunguka tena kwa jeraha, ubora wa kovu na uimara wa tishu wa muda mrefu haujulikani.
• Hakuna long-term toxicity: Viungo vikuu vilichunguzwa histologically siku ya 14 pekee.
• Blood biochemistry haijawasilishwa: Vipimo vya kazi ya ini, figo au systemic inflammation havijatolewa.
• Muundo hai wa pektini haujabainishwa: Haijaonyeshwa ni sehemu ipi ya molekuli ya BSP inayosababisha athari za kinga.
• Utolewaji wa pektini haujapimwa: Haijulikani BSP hutoka kwenye mtandao wa hidrojel kwa kasi gani.
• Degradation profile haijakamilika: Haijapimwa ni kiasi gani cha mass loss cha hidrojel hutokea kwenye tishu hai.
• Nguvu ya kushikamana na ngozi haijajaribiwa: Haijulikani kifuniko kitaendelea kushikamana vipi katika maeneo ya mwili yanayotembea.
• Hemostatic effect haijajaribiwa: Uwezo wa kusimamisha damu haujaonyeshwa.
• Sterilization na shelf life zimetathminiwa kwa kiwango kidogo: Hali za uzalishaji na ufungashaji wa kibiashara hazijajaribiwa.
• Matokeo ya CCK-8 si sawa na idadi ya seli: %167 uhai unamaanisha ishara ya kimetaboliki iliyo juu zaidi.
• Uainishaji wa makrofaji ni mdogo: Tafsiri ya M1/M2 inategemea alama chache tu.
• Rangi za makrofaji zimebadilishwa katika maandishi: Maelezo ya rangi za iNOS na CD206 yamechanganywa katika sehemu moja.
• Concentration ya antioxidant haiko wazi: Kauli za 30 mg/3 mL, 0,1 g, 1 g na 1 g/mL haziendani.
• Fomula ya maudhui ya maji haipatani: Equation na definitions za vigezo zimeandikwa kwa namna inayotoa matokeo hasi.
• Mbinu ya takwimu haijaelezwa vya kutosha: Kuna usemi “one-test au two-tailed t test”, lakini multigroup comparison na corrections za multiple testing si wazi.
• Ulinganisho wa transcriptome haujumuishi kundi la PVA: Haiwezi kutenganishwa kikamilifu ni kiasi gani cha mabadiliko ya jeni kinatokana na BSP na kiasi gani na kifuniko cha hidrojel.
• Pathway enrichment si causality: NF-κB na IL-17 hazijajaribiwa moja kwa moja kwa inhibitors au genetic experiments.
• GSEA panel na maelezo ya kielelezo haviendani: Panel imeandikwa epithelial cell differentiation huku maelezo yanasema ROS metabolism.
• Supplementary material haipo: Baadhi ya majedwali na detailed supporting methods yaliyorejelewa katika maandishi hayapo katika PDF iliyopakiwa.

Utafiti unasema nini?

• Pektini ya shina la brokoli iliweza kuingizwa katika mtandao wa hidrojel wa PVA uliounganishwa kimwili.
• Kuongezwa kwa BSP kuliongeza tensile, compressive na fatigue strength ya hidrojel.
• Hidrojel ya PVA/BSP ilivimba zaidi na kuhifadhi maji vizuri zaidi kuliko PVA safi.
• Hidrojel haikuonyesha cytotoxicity dhahiri katika seli L929.
• Ekstrakti ya PVA/BSP iliongeza vipimo vinavyohusiana na fibroblast migration na metabolic activity.
• Hidrojel ilionyesha antioxidant activity katika majaribio ya radicals ya maabara.
• Katika makrofaji yaliyochochewa na LPS, TNF-α ilipungua na IL-10 ikaongezeka.
• Katika majeraha makali ya panya, kufungwa kwa siku ya 14 kulifikia %91,31.
• Katika majeraha ya panya wa kisukari, kufungwa kwa siku ya 14 kulifikia %91,33.
• Katika makundi ya PVA/BSP, uundaji wa epidermis, collagen, mishipa na follicle za nywele ulikuwa dhahiri zaidi.
• Ishara ya iNOS ilipungua huku ishara ya CD206 ikiongezeka.
• Matokeo ya transcriptome yalilingana na kupungua kwa inflammatory gene programs na kuongezeka kwa epidermal differentiation.
• Mbinu ya preclinical imewasilishwa inayoonyesha kwamba taka ya shina la brokoli inaweza kubadilishwa kuwa biomaterial.

Utafiti hausimi nini?

• Hauonyeshi kwamba hidrojel ya PVA/BSP hutibu vidonda vya mguu wa kisukari kwa binadamu.
• Hauonyeshi kwamba hupunguza hatari ya amputation.
• Hauonyeshi kwamba huzuia au kutibu maambukizi kwa binadamu.
• Hauonyeshi antibacterial efficacy.
• Hauonyeshi kwamba hidrojel ni bora kuliko advanced diabetic wound dressings zilizopo sokoni.
• Hauonyeshi kwamba matumizi ya muda mrefu ni salama kabisa.
• Hauonyeshi kwamba haitasababisha allergy au contact dermatitis kwa binadamu.
• Hauonyeshi kwamba itatoa matokeo yale yale katika kila aina ya jeraha la kisukari.
• Hauonyeshi kwamba NF-κB na IL-17 ni malengo pekee au ya uhakika ya molekuli ya hidrojel.
• Hauonyeshi kwamba ROS husafishwa katika jeraha hai kwa asilimia zilezile za majaribio ya maabara.
• Hauonyeshi kwamba kuweka shina la brokoli moja kwa moja kwenye jeraha kuna manufaa au ni salama.
• Hauonyeshi kwamba kula brokoli huponya jeraha sugu.
• Hauwasilishi mapishi ya kifuniko cha jeraha kinachoweza kutengenezwa nyumbani.
• Hautathmini uzalishaji wa kibiashara, sterilization, shelf life na regulatory compliance.

Umuhimu wake kwa mtazamo wa zamani

Pektini imetumika kwa muda mrefu katika sekta ya chakula kama thickener na gelling agent. Mapungufu muhimu ya pectin hydrogels katika biomedical field yamekuwa mechanical weakness na hitaji la ions, sukari nyingi, asidi kali au chemical crosslinker ili kuunda jeli.

Utafiti huu unajaribu kushughulikia matatizo haya mawili kwa wakati mmoja kwa kuingiza high-methoxyl broccoli stem pectin katika physical freeze–thaw network ya PVA:

• PVA hutoa mechanical strength.
• BSP hutoa antioxidant na immunological biological function.

Umuhimu wake leo

Katika utafiti wa vifuniko vya jeraha la kisukari, mwelekeo unasogea kutoka passive protective materials kuelekea biofunctional systems zinazodhibiti kikamilifu mazingira madogo ya jeraha.

Mbinu ya PVA/BSP inaunganisha kazi tatu:

1. Kuunda mazingira ya kimwili yenye unyevunyevu na matundu
2. Kudumisha structural integrity chini ya mizigo ya kimitambo inayojirudia
3. Kubadilisha mazingira madogo ya oxidative na inflammatory

Pia imelenga kutumia biological activity yenyewe ya pektini badala ya expensive au complex drug-loading systems.

Umuhimu wake kwa siku zijazo

Ili nyenzo hii ikaribie clinical development, tafiti zifuatazo zitahitajika:

• Makundi makubwa na huru ya wanyama
• Modeli zenye splint zinazopunguza wound contraction
• Modeli zenye type 2 diabetes, neuropathy na ischemia
• Modeli za majeraha yaliyoambukizwa na bakteria
• Large-animal models kama nguruwe ambazo ngozi yake iko karibu zaidi na ya binadamu
• Vipimo vya scar na tissue strength vya muda mrefu
• Pectin release kinetics na hydrogel degradation analysis
• Vipimo vya skin adhesion strength na kukaa mahali wakati wa matumizi
• Antibacterial na biofilm experiments
• Repeated-dose na chronic toxicity studies
• Blood biochemistry na immune sensitization tests
• Kutambua active molecular fractions za BSP
• Kupima chemical variability kati ya production batches
• Kuchunguza kama pectin activity inadumishwa baada ya sterilization
• Shelf life ya joto la kawaida na packaging stability
• Direct molecular validation ya njia za NF-κB na IL-17
• Controlled comparisons na clinical wound dressings zilizopo
• Baada ya preclinical validation ya kutosha, phased human clinical studies

Maana yake kwa maisha ya kila siku na kwa mgonjwa

Utafiti ni mfano unaovutia unaoonyesha kwamba taka ya kilimo inaweza kubadilishwa kuwa advanced biomaterial. Shina la brokoli linaweza kutazamwa si kama taka ya chakula pekee, bali kama chanzo cha functional polysaccharides baada ya kuchakatwa kwa njia maalum.

Hata hivyo, BSP iliyotumika katika utafiti:

• ilifanyiwa characterization maabara,
• ilikuwa na molecular weight na degree of esterification maalum,
• iliunganishwa na PVA katika hali sterile,
• ilipitia marekebisho ya acidity na dialysis,
• iligeuzwa jeli kwa controlled freeze–thaw

nyenzo.

Kwa hiyo shina la brokoli, pectin powder au mchanganyiko wa mimea uliotengenezwa nyumbani haupaswi kuwekwa kwenye majeraha wazi ya kisukari. Vidonda vya mguu wa kisukari vinahitaji tathmini ya kitabibu ya kitaalamu kwa sababu ya maambukizi, matatizo ya mzunguko wa damu na upotevu wa tishu.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Muhtasari wa kiufundi wa muundo wa utafiti

Muundo na maandalizi ya hidrojel

Matokeo ya kimwili na kimitambo

Matokeo ya kibaolojia ya in vitro

Muhtasari wa kiufundi wa matokeo ya jeraha kali

Muhtasari wa kiufundi wa matokeo ya jeraha la kisukari

Mabadiliko katika mazingira madogo ya jeraha la kisukari

Muhtasari wa matokeo ya transcriptome

Matokeo ya kisayansi yanayoelezwa na vielelezo kwa pamoja

1. Mpango 1 unaonyesha uzalishaji wa hidrojel kutoka shina la brokoli na mekanizimu inayopendekezwa ya ukarabati wa jeraha.
2. Kielelezo 1 kinaonyesha kuingizwa kwa BSP kwenye hidrojel, mtandao wenye matundu, uhifadhi bora wa maji na kuvimba zaidi.
3. Kielelezo 2 kinaonyesha kwamba kuongezwa kwa BSP kuliongeza tensile, compressive na fatigue strength.
4. Kielelezo 3 kinaonyesha utangamano wa fibroblast, uhamaji, hemolysis, radical scavenging na mabadiliko ya cytokine za macrophage.
5. Kielelezo 4 kinaonyesha kufungwa kwa haraka kwa majeraha makali, uundaji wa collagen na mabadiliko katika inflammatory markers.
6. Kielelezo 5 kinaonyesha kwamba kundi la PVA/BSP lilifikia kiwango cha juu zaidi cha kufungwa katika majeraha ya kisukari na kubadilisha pattern ya alama zinazofanana na M1/M2.
7. Kielelezo 6 kinaonyesha follicle mpya za nywele, uwekaji wa collagen na histolojia ya viungo vikuu kwa siku 14.
8. Kielelezo 7 kinaonyesha mabadiliko mapana ya gene expression katika tishu za jeraha na mabadiliko katika uwiano wa inflammation–regeneration.

Matokeo muhimu zaidi kiufundi

Mchango muhimu zaidi wa utafiti ni kuonyesha kwamba mechanical strength na biological activity katika kifuniko cha jeraha si lazima ziwe malengo tofauti ya muundo.

PVA:

• ilitoa mtandao wa pande tatu,
• tensile na compressive strength,
• fatigue resistance

husika.

Pektini ya shina la brokoli nayo:

• ilibadilisha uhifadhi wa maji na kuvimba,
• antioxidant activity ya maabara,
• mwitikio wa fibroblast,
• pattern ya macrophage na cytokine

husika.

Mchanganyiko huu ulihusishwa na kufungwa kwa haraka zaidi na histological remodeling iliyoendelea zaidi katika majeraha makali na ya kisukari ya panya. Hata hivyo, matokeo bado yako katika kiwango cha preclinical pekee.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Maudhui haya yanategemea utafiti ulioandaliwa na Yonghui Zhou, Yaqi Zhao, Haixia Yang, Daidi Fan na Jianjun Deng wenye kichwa “Composite hydrogel based on broccoli stem pectin has immunomodulatory activity to accelerate diabetic wound healing”.

Utafiti ni preclinical in vitro na animal research unaounganisha utengenezaji wa hidrojel iliyounganishwa kimwili kutoka PVA na pektini ya shina la brokoli, material characterization, majaribio ya fibroblast L929 na macrophage RAW 264.7, modeli za jeraha kali na STZ-induced diabetic full-thickness kwa panya, histolojia, immunofluorescence analyses na transcriptomics ya tishu za jeraha.

Si clinical study iliyofanywa kwa binadamu. Hakuna data ya vidonda vya mguu wa kisukari kwa binadamu, clinical infection, hospital admission, amputation, maumivu, quality of life au human safety.

Maandishi yana kauli wazi “This preprint research paper has not been peer reviewed” na “Preprint not peer reviewed”. Kwa hiyo utafiti haujapitia peer review. PDF haina final journal acceptance au verified peer-reviewed publication status.

Imeelezwa kwamba majaribio ya wanyama yaliidhinishwa na Northwest University Laboratory Animal Care and Ethics Committee kwa kibali namba NWU-AWC-20240720R.

Utafiti uliripotiwa kufadhiliwa na Natural Science Basic Research Program of Shaanxi na Agricultural Science and Technology Innovation Program of the Chinese Academy of Agricultural Sciences. Waandishi walitangaza kwamba hawana conflict of interest.

Ingawa modeli ya kisukari imeelezwa kuwa na panya sita kwa kila kundi katika maandishi, n = 3 imeripotiwa katika quantitative analyses za vielelezo. Jumla ya wanyama katika modeli kali, namna majeraha mawili katika mnyama mmoja yalivyoshughulikiwa katika takwimu na kama vipimo vyote vilifanywa kwa upofu havijaelezwa.

STZ injection imeonyeshwa kama intraperitoneal katika maandishi ya mbinu na intravenous katika experimental scheme. Pia kuna reporting differences katika variable definitions za water-content formula, hydrogel concentrations katika antioxidant experiments, maelezo ya rangi ya macrophage na kichwa cha GSEA figure.

Katika transcriptome, gene sets zinazohusiana na NF-κB, IL-17, TNF na JAK–STAT zilibainishwa. Uchambuzi huu hauthibitishi kwamba njia hizi ni direct molecular targets au kwamba hidrojel hufanya kazi kupitia njia hizi pekee.

Kutokuwepo kwa obvious histological damage katika viungo vikuu siku ya 14 ni finding inayounga mkono short-term biocompatibility; si ushahidi wa long-term systemic safety, allergy kwa binadamu, toxicity ya degradation products au safety ya matumizi yanayojirudia.

Utafiti hauungi mkono kuweka moja kwa moja shina la brokoli, pektini ya brokoli au plant materials zilizotengenezwa nyumbani kwenye majeraha wazi. Bidhaa iliyojaribiwa ni PVA/BSP composite hydrogel iliyoandaliwa katika hali zilizodhibitiwa na kuletwa kwenye physiological pH.

Makala haya yameandaliwa kwa kutegemea tu mbinu, fomula, majedwali, grafu, histological images, transcriptome results na interpretations za waandishi zilizomo kwenye PDF iliyopakiwa. Hakuna madai ya human efficacy, clinical superiority, infection treatment, long-term safety au commercial-use guarantee ambayo hayapo kwenye PDF yaliyoongezwa.