
导读:
活菌治疗产品是一类新兴产品,正研发用于治疗特应性皮炎、痤疮、慢性伤口等病症。目前有多种包封方法可在恶劣环境中维持益生菌活性。然而,如何在使用便捷的敷料形式中实现益生菌的长期存活与功能维持,仍是当前面临的难题。近期,有研究人员开发了创新的微芯片静电纺丝技术,该技术将微流控芯片与静电纺丝结合,先将益生菌包封于微胶囊,再同步纺入疏水纤维以制备纤维基质,且证实基质中益生菌可保留活性与抗菌功能、支持物质双向扩散,有望作为伤口感染治疗的药物递送系统。相关研究以“Living probiotics-loaded wound matrices prepared by microchip electrospinning”为题目,发表在期刊《Materials Today Bio》上。
本文要点:
1、本研究开发了一种创新的微芯片静电纺丝技术,将微流控芯片与静电纺丝相结合,制备出含有活性益生菌的纤维基质。
2、该方法将益生菌封装于微胶囊内,并在同一过程中将其纺入疏水性纤维。通过共聚焦显微镜和荧光染色证实益生菌存在于纤维中,在1mm厚的基质中益生菌平均浓度为 106 个细菌/cm2。
3、琼脂覆盖实验表明,包埋的益生菌保持其功能性和对伤口病原体的抗菌活性。该纤维允许营养物质和代谢产物双向扩散,支持细菌存活。所开发的负载益生菌的电纺纤维基质具有作为伤口感染治疗药物递送系统的潜力。
微芯片静电纺丝技术的工作原理在于将微流控芯片的精准相控能力与静电纺丝的纤维成型能力结合,通过原位形成益生菌微胶囊并直接纺入疏水纤维基质,实现活菌的高效包封、保护与递送,具体如下:



图1:微芯片静电纺丝装置示意图及初步表征

图2:PLC浓度和电压对电纺纤维形态和直径的影响

图3:物质扩散验证与所用乳酸菌形态

图4:负载乳酸菌的纤维基质的SEM形态

图5:纤维基质的机械性能和厚度

图6:纤维基质中乳酸菌的存活率分析

图7:益生菌功能性与抗菌活性验证
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2025.102403
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