上海保圣自主研發(fā)生產的質構儀系列產品有 TA.touch、TA.XTC-16、TA.XTC-18、TA.XTC-20 等不同型號，可應用于教學、科研、生產等多個方面，為滿足客戶不同需求提供多種選擇。隨著儀器的升級開發(fā)，質構儀的應用被不斷拓展，不僅應用于食品領域，還廣泛應用于藥物、膠體、護理品、材料、醫(yī)械、石化等多個領域。今天為大家介紹上海保圣質構儀在藥用貼片研發(fā)中的應用。

藤壺仿生強力雙層可濕黏附貼片用于口腔潰瘍治療

口腔潰瘍是口腔黏膜最常見的病變，嚴重影響患者的生活質量。市面上雖然有許多針對口腔潰瘍修復的貼片產品，但廣泛應用都受到復雜口腔環(huán)境下與傷口的粘附不理想和降解產物變色等因素的限制。

為了解決這些問題，受藤壺組成和混合粘附機理的啟發(fā)，四川大學李建樹教授團隊在《Chemical Engineering Journal》期刊（IF=13.273）上發(fā)表了題為“Barnacle-Inspired Robust and Aesthetic Janus Patchwith InstinctiveWet Adhesive for Oral Ulcer Treatment”的文章（DOI:10.1016/j.cej.2022.136580），論文的第一作者為四川大學高分子科學與工程學院碩士生邢家琪和丁元。通訊作者為李建樹教授和謝婧副研究員。研究人員設計了一種具有不對稱濕態(tài)粘附性的雙面貼片，這種貼片粘附性強并且美觀，用于加速治療和治愈口腔潰瘍。研究人員對甘氨酸進行了改性，并與羥基磷灰石納米顆粒(HAp)結合，制備了一種能與組織形成豐富共價鍵的粘附層PACG。HAp作為連接聚合物鏈的橋梁，模擬了藤壺的有機-無機雜化機制，實現(xiàn)了瞬間濕粘附功能。此外，貼片還引入雙粘結改性結冷膠作為光滑的屏障，以避免無分化的粘附和二次損傷。文章中顯示將Janus貼片應用于大鼠口腔潰瘍時，表現(xiàn)出瞬間的濕黏附，保留時間長，能夠承受咀嚼、咬傷等口腔運動，從而取得了良好的治療效果。

圖1 Janus貼片的合成制備及其在口腔潰瘍上粘附機理示意圖。A) Janus貼片制備途徑，B) Janus貼片處理大鼠口腔潰瘍的體內實驗，以及PACG層與粘蛋白之間相關粘附機制。

那文章中研究人員用什么方式來表征產品的貼片的貼片粘附性強度的呢？當當當，這里就要看我們上海保圣質構儀的作用了。

這里我們列出文章中的測試方法和分析結果。

MeGG、PACG凝膠和Janus貼片的特性表征之壓縮試驗方法：

對于壓縮測試，準備圓柱體樣品（直徑10毫米，高10毫米），用質地分析儀（TA.XTC-20；Bosin Tech，上海）在98%的壓縮應變下以10 mm/min速度測試。在不同的壓縮應變（30%、60%、90%）下，以同樣的方式進行10個周期的抗疲勞測試。為了獲得斷裂強度和斷裂伸長率，制備PACG凝膠和Janus貼片（20 mm×5 mm），并以10 mm/min的速度速度施加壓力，直到它們用質構儀斷裂。并對蜂膠口腔膜（Z20026083）作為對比進行測試。斷裂強度是凝膠破裂時的應力。斷裂伸長率（e）是根據(jù)公式（2）計算的。

粘附強度的測試方法：

濕豬口腔頰膜用于用質地分析儀（TA.XTC-20; Bosin Tech，上海）評估PACG凝膠的粘膜粘附能力?；跇藴蚀罱蛹羟性囼?(ASTMF2255)，進行了 180 度剝離試驗 (ASTMF2256) 和拉伸試驗 (ASTMF2258)。此外，基于 ASTMF2258，還使用豬舌將 PACG 凝膠與現(xiàn)有的市售薄膜進行了比較。

結果分析：

MeGG、PACG凝膠和Janus貼片抗壓縮性

圖S2 A.應變?yōu)?8%的PACG凝膠、Janus patch和MeGG凝膠的壓縮應力-應變曲線。B. PACG凝膠在10個循環(huán)中，ⅰ)應變?yōu)?0%，ⅱ)應變?yōu)?0%，ⅲ)應變?yōu)?0%時的壓縮應力-時間曲線。

PACG凝膠在10次循環(huán)中也表現(xiàn)出良好的抗疲勞性能，壓縮曲線顯示了Janus 貼片在90%壓縮應變下的適當抗壓強度(121.9 KPa)(圖S2)。

PACG凝膠的粘附強度

為了研究PACG凝膠的粘附性能，文章中采用剝離試驗測定了界面韌性，拉剪試驗測定了剪切強度，拉伸試驗測定了抗拉強度(圖2Ai和圖S3A)。

圖2 PACG膜的體外和體內組織粘附特性。A. ACG凝膠的拉剪、剝離、拉伸試驗附著力測試圖及極限應力。B.附在豬口腔頰膜上的PACG膜(藍色染色)Cryo-SEM圖像。C. i)商業(yè)口腔膜和PACG凝膠附著在豬舌頭表面的照片。ii)不同影片與豬舌剝離測試的剝離應力。D.與商業(yè)產品、C-film和C-dex相比，Janus film在口腔上的長期濕粘附照片。

圖S3 A.三種不同類型力學試驗圖。B. ⅰ)PACG凝膠、Janus貼片和ⅱ)商業(yè)產品的拉伸曲線。

拉伸試驗表明，與商業(yè)貼片相比，Janus貼片具有合適的斷裂強度和伸長率(圖S3B)。選取豬濕潤面頰組織作為黏附試驗的模型，模擬口腔環(huán)境，口腔環(huán)境最重要的參考點是剪切強度。從圖2A可以看出，拉剪試驗得到的粘結強度幾乎是拉伸和剝離試驗的兩倍。

商品化口腔膜與PACG、Janus貼片的比較

將c-膜和PACG凝膠分別附著在豬舌表面，與市售口腔膜進行比較。如圖2Ci所示，c膜呈深黃色；PACG凝膠是透明的，幾乎看不見。用豬舌進行搭剪試驗，定量測定c膜與PACG凝膠的粘附力。由圖2Cii)可知，PACG凝膠的剝離應力為0.87±0.04 kPa，是c膜(0.36±0.04 kPa)的兩倍多。相比之下，由于PACG凝膠與舌、頰粘膜界面不同，拉剪試驗的剝離應力為2.96±0.43 kPa，如圖2A所示。經證實，舌表面是由神經酰胺和?；窠涻０返戎|組成的咀嚼粘膜，而頰粘膜屬于非角化粘膜，由磷脂和非極性脂質組成。

結果顯示Janus貼片比市面上的貼片具有更高的粘附強度。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.136580

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