上海保圣自主研發(fā)生產(chǎn)的質(zhì)構(gòu)儀系列產(chǎn)品有 TA.touch、TA.XTC-16、TA.XTC-18、TA.XTC-20 等不同型號，可應(yīng)用于教學(xué)、科研、生產(chǎn)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(zhì)構(gòu)儀的應(yīng)用被不斷拓展，不僅應(yīng)用于食品領(lǐng)域，還廣泛應(yīng)用于藥物、膠體、護(hù)理品、材料、醫(yī)械、石化等多個領(lǐng)域。今天為大家介紹上海保圣質(zhì)構(gòu)儀在藥用貼片研發(fā)中的應(yīng)用。

藤壺仿生強(qiáng)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(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。市面上雖然有許多針對口腔潰瘍修復(fù)的貼片產(chǎn)品，但廣泛應(yīng)用都受到復(fù)雜口腔環(huán)境下與傷口的粘附不理想和降解產(chǎn)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(jī)理的啟發(fā)，四川大學(xué)李建樹教授團(tuán)隊(duì)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(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)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(shè)計(jì)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(qiáng)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(jìn)行了改性，并與羥基磷灰石納米顆粒(HAp)結(jié)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(jī)-無機(jī)雜化機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了瞬間濕粘附功能。此外，貼片還引入雙粘結(jié)改性結(jié)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(yīng)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(yùn)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(jī)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(nèi)實(shí)驗(yàn)，以及PACG層與粘蛋白之間相關(guān)粘附機(jī)制。

那文章中研究人員用什么方式來表征產(chǎn)品的貼片的貼片粘附性強(qiáng)度的呢？當(dāng)當(dāng)當(dāng)，這里就要看我們上海保圣質(zhì)構(gòu)儀的作用了。

這里我們列出文章中的測試方法和分析結(jié)果。

MeGG、PACG凝膠和Janus貼片的特性表征之壓縮試驗(yàn)方法：

對于壓縮測試，準(zhǔn)備圓柱體樣品（直徑10毫米，高10毫米），用質(zhì)地分析儀（TA.XTC-20；Bosin Tech，上海）在98%的壓縮應(yīng)變下以10 mm/min速度測試。在不同的壓縮應(yīng)變（30%、60%、90%）下，以同樣的方式進(jìn)行10個周期的抗疲勞測試。為了獲得斷裂強(qiáng)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(zhì)構(gòu)儀斷裂。并對蜂膠口腔膜（Z20026083）作為對比進(jìn)行測試。斷裂強(qiáng)度是凝膠破裂時的應(yīng)力。斷裂伸長率（e）是根據(jù)公式（2）計(jì)算的。

粘附強(qiáng)度的測試方法：

濕豬口腔頰膜用于用質(zhì)地分析儀（TA.XTC-20; Bosin Tech，上海）評估PACG凝膠的粘膜粘附能力。基于標(biāo)準(zhǔn)搭接剪切試驗(yàn) (ASTMF2255)，進(jìn)行了 180 度剝離試驗(yàn) (ASTMF2256) 和拉伸試驗(yàn) (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(jìn)行了比較。

結(jié)果分析：

MeGG、PACG凝膠和Janus貼片抗壓縮性

圖S2 A.應(yīng)變?yōu)?8%的PACG凝膠、Janus patch和MeGG凝膠的壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線。B. PACG凝膠在10個循環(huán)中，ⅰ)應(yīng)變?yōu)?0%，ⅱ)應(yīng)變?yōu)?0%，ⅲ)應(yīng)變?yōu)?0%時的壓縮應(yīng)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(yīng)變下的適當(dāng)抗壓強(qiáng)度(121.9 KPa)(圖S2)。

PACG凝膠的粘附強(qiáng)度

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

圖2 PACG膜的體外和體內(nèi)組織粘附特性。A. ACG凝膠的拉剪、剝離、拉伸試驗(yàn)附著力測試圖及極限應(yīng)力。B.附在豬口腔頰膜上的PACG膜(藍(lán)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(yīng)力。D.與商業(yè)產(chǎn)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(xué)試驗(yàn)圖。B. ⅰ)PACG凝膠、Janus貼片和ⅱ)商業(yè)產(chǎn)品的拉伸曲線。

拉伸試驗(yàn)表明，與商業(yè)貼片相比，Janus貼片具有合適的斷裂強(qiáng)度和伸長率(圖S3B)。選取豬濕潤面頰組織作為黏附試驗(yàn)的模型，模擬口腔環(huán)境，口腔環(huán)境最重要的參考點(diǎn)是剪切強(qiáng)度。從圖2A可以看出，拉剪試驗(yàn)得到的粘結(jié)強(qiáng)度幾乎是拉伸和剝離試驗(yàn)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(jìn)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(jìn)行搭剪試驗(yàn)，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(yīng)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(yàn)的剝離應(yīng)力為2.96±0.43 kPa，如圖2A所示。經(jīng)證實(shí)，舌表面是由神經(jīng)酰胺和酰基神經(jīng)酰胺等脂質(zhì)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(zhì)組成。

結(jié)果顯示Janus貼片比市面上的貼片具有更高的粘附強(qiáng)度。

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

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上海保圣TA.XTC-20采用高精度電機(jī)，具有高頻率信號采集能力，對該種微針材料的硬度、剛性、微球及微膠囊彈性、水凝膠微粒的內(nèi)聚性等指標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確獲取數(shù)據(jù)，同時儀器自帶方法庫，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求不斷更新內(nèi)置應(yīng)用方案，是一款在微力領(lǐng)域不可多得的儀器。需要了解跟多應(yīng)用細(xì)節(jié)，請關(guān)注上海保圣。

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