全球人口高齡化現象與慢性疾病的增加,讓慢性傷口癒合問題變得更為常見,如何使病人有得宜的傷口照護則變得日趨重要,尤其是惡性傷口的癒合,仍期待有更好的解決辦法。
傷口照護的首要目的是控制感染、縮短發炎期,使傷口表皮細胞盡快增殖、癒合。由於慢性傷口癒合涉及複雜的病理生理過程,傷口通常需要很長時間才能癒合,主要原因是停留在「發炎階段」的時間過長,干擾到再生和修復進程;再加上若缺乏適當的治療引起細菌感染,更是慢性傷口無法癒合的主要原因之一。因此,使用抗生素殺死細菌以避免後續的發炎反應,是初始傷口治療的重要一環,而且剛開始的殺菌很重要!因為臨床上用抗生素治療菌血症病人,有時細菌死了,但病人還是無法存活,那是為什麼呢?
原來當細菌死亡後,細菌的外膜會裂開,分解出脂多醣(註),脂多醣是一種內毒素,會在病人體內啟動毒素反應,引起強烈的免疫反應。意思就是說,當抗生素消滅越多的細菌,就會產生更多的脂多醣。不幸的是,脂多醣也容易與抗細菌的最後一線抗生素—克痢黴素(colistin,一種環狀類胜肽化合物)相互吸引,因而干擾低劑量抗生素的殺菌效果,導致臨床醫師在治療病人時必須增加抗生素的劑量。長期為之,細菌就會產生抗藥性,就可能造成病人敗血症的風險,甚至併發多重器官衰竭。因此,脂多醣是細菌的危險副產物,如果不能有效地控制感染,它們會導致傷口感染惡化,引發後續更嚴重的發炎症狀。
國衛院醫奈所林淑宜博士及其研究團隊設計出一種稱為「亞奈米金微粒」的生物材料,是體積比奈米還要小十倍的金微粒,可以針對脂多醣作用。亞奈米金微粒表面的分子結構可以改變脂多醣的形狀,鎖住脂多醣的活性部位,降低脂多醣與免疫細胞表面受體的結合,猶如鑰匙孔無法被不對的鑰匙打開一般,有效降低脂多醣引起的發炎反應。在脂多醣無法作用下,便可減低刺激發炎的機率,就不需一直提高抗生素的劑量即可達到該有的殺菌效果,同時也可降低脂多醣引起的敗血症風險,更可避免抗生素濫用所引起的抗藥性危機。
要減輕傷口的發炎反應很重要,但傷口要如何修復得完整、恢復得漂亮也是一門學問。研究團隊發現,亞奈米金微粒除能抑制脂多醣活性與抑制發炎外,還具有抗氧化的特性,因此研究團隊將其應用於傷口敷料上,研發出「亞奈米金貼紙」。研究結果顯示,除了已可避免脂多醣活性促發更嚴重的免疫反應的功效外,亞奈米金貼紙能保留傷口必要的發炎反應,刺激傷口修復所需膠原蛋白的分泌,並促進膠原蛋白規則性地排列,提高傷口癒合的完整性。
傷口敷料應用範圍從既有常見的創傷、撕裂傷、手術傷口,延伸至燒燙傷與慢性傷口,如糖尿病足潰瘍傷口等惡性傷口的應用。適當的使用敷料可促進傷口癒合、減輕患部不適,並精簡時間以及人物力資源。此項亞奈米金微粒發明是一種新的、具雙重功能的生物材料,可根據傷口癒合的特定治療目標提供二種治療機制,在作為包括治療感染傷口、慢性傷口在內的廣泛應用中,提供了另一種新的選擇!
註:脂多醣(lipopolysaccharide)是革蘭氏陰性細菌外膜的主要組成部分,提供並保持細菌結構的完整性,保護細菌的細胞膜抵抗某些化學物質的攻擊。
參考資料:
- 《國衛院電子報》第859期 研究發展
- The bioactive core and corona synergism of quantized gold enables slowed inflammation and increased tissue regeneration in wound hypoxia. Yeh, LC; Chen, SP; Liao, FH; Wu, TH; Huang, YT; Lin, SY. International Journal of Molecular Sciences. 2020 Mar 2;21(5):Article number 1699.
- 脂多醣。維基百科。
撰文者/劉盈秀、李岳倫 |圖像、圖片後製/劉盈秀
資料及圖片來源/林淑宜、陳淑萍