科学家新发明的防冻药膏可提前15分钟防止皮肤冻伤的发生

2022年01月19日 22:10 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

滑雪者、徒步旅行者、士兵和其他暴露在极端寒冷温度下的人可能会经历冻伤,这是因为当皮肤中形成冰晶时会发生相当痛苦的伤害。许多极度寒冷的地区也很偏远,冻伤治疗的延误可能导致严重的伤口、疤痕甚至必须面临截肢。

现在,发表在ACS应用生物材料杂志上的研究人员开发出了一种药膏,当在严寒暴露前15分钟涂抹在小鼠的皮肤上时,可以预防冻伤。

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冻伤不仅会杀死皮肤细胞,而且还会伤害更深层的组织,如肌肉和骨骼,有时会引起继发性感染和永久性神经损伤。常见的治疗方法如快速重新加热受影响的肢体,旨在扭转组织冻结,但在治疗时许多细胞实际上已经被冻死。最近,科学家们开发了冻伤预防策略,如缝在衣服里的电加热器或转基因抗冻蛋白,但这些方法往往成本高、不实用或有安全问题。因此,Munia Ganguli及其同事希望测试实验室中常用于低温保存细胞的合成分子组合的冻伤预防特性。二甲基亚砜(DMSO)使冰晶在细胞内形成,而聚乙烯醇(PVA)则防止冰晶在细胞之间的空间形成,这可能会损害细胞膜。

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研究人员首先测试了不同数量的DMSO和PVA的能力,单独或结合使用,以防止暴露在冷冻温度下的培养细胞的死亡。他们发现,2%的DMSO与1.6毫克/毫升的PVA组合产生了最高的细胞存活率(约80%),同时保护细胞膜和细胞骨架。这种组合,研究人员称之为SynAFP,不仅有保护作用,还可以让细胞在冷应激后更正常地分裂和表达蛋白质。然后,研究小组将SynAFP与一种商用芦荟霜混合,并在寒冷挑战前15分钟将其涂在小鼠皮肤上。与不治疗相比,该药膏减少了冻伤的伤口大小、组织损伤和炎症,并加快了愈合。不够,在寒冷挑战前30分钟或更长时间使用该药膏时,这种方式并不能防止冻伤;可喜的是多次使用这种药膏也并不会损害皮肤。研究人员表示,这种新配制的防冻霜对人的影响,以及需要多长时间重新涂抹一次,仍然需要花时间研究以确定。

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