应用纳米银敷料治疗烧伤创面的研究进展(1)
【摘要】纳米银敷料是近年来发展起来的功能性敷料，应用于烧伤创面，具有抗菌谱广、无毒副作用、愈合后瘢痕少、渗出少、有利引流、保护创面、镇痛等优点，其杀菌机制为重金属使细菌蛋白质变性，且机体不易产生耐药性。本文介绍了纳米银的抗菌原理、纳米银敷料用于治疗烧伤创面、纳米银的安全评价，并展望纳米银应用的未来。
【关键词】纳米银敷料；烧伤创面；生物安全性
烧伤患者感染率较高，在治疗过程中，因创面局部血管阻塞，全身抗生素应用难以到达局部创面，单靠静脉用药控制细菌繁殖效果不理想，所以，创面的处理对于治疗烧伤来说显得尤为重要[1]。在处理创面时主要应用外用药，理想的外用药应具有抗菌谱广、无毒副作用、愈合后瘢痕少、渗出少、有利引流、保护创面、镇痛等特点。银制剂用作烧伤创面外用药已有数十年历史，具有广谱的杀菌作用，且机体不易产生耐药性。
1纳米银敷料抗菌原理
, 百拇医药
银属于重金属，对人体毒性小，且抗菌谱广，细菌不会对其出现抵抗性。银可阻断细菌内的电子传输系统，增强细菌DNA的稳定性，从而减弱细菌的细胞复制，同时可破坏细菌本身结构，及其存在的受体功能，生成无效代谢化合物，具不可溶性，更加有利于预防及控制感染。银可减轻伤口炎症反应，促进创面愈合[2]。迄今为止，还没有一种细菌可逃脱银的杀灭性。
当材料达到纳米材料尺度，即1100 nm时，即会出现量子效应、小尺寸效应、表面效应等[3]。表面积将大幅提高，可充分与皮肤及创面渗出液相接触，提高抗菌活性[4]。纳米银颗粒极其微小，因其具有独特的体积，可轻而易举进入病原体，迅速与存在于细菌中的酶蛋白巯基-SH结合，使代谢酶失活，细菌无法进行正常代谢，最终导致死亡。纳米银还可与细菌的DNA碱基相结合，形成交叉链接，使嘧啶或嘌呤中相邻氮间的氢键被置换，导致DNA变性，使细菌无法进行复制[5]。纳米银的原子排列顺序介于分子与固体之间，称为“介态”，具有强大的抗菌能力，可杀死细菌、支原体、衣原体、真菌等致病微生物。经临床应用证实，纳米银可杀死产气荚膜杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌、绿脓杆菌等40多种致病菌[6]。纳米银敷料，是通过将载体材料与纳米银完好的结合，使其与创面接触后可持续不断的释放出银离子，达到持久的抗菌效果。
, 百拇医药
2纳米银敷料用于治疗烧伤创面
烧伤患者感染发生率极高，在烧伤死亡原因中占首要地位。烧伤后，创面局部血管栓塞，且侵袭性感染大部分来源于烧伤创面，控制创面感染，对抗细菌繁殖，主要依靠抗生素的全身应用与创面局部外用药。
将25 nm的银离子附着在棉纱纤维上制备成纳米银烧伤敷料，通过缓慢释放银离子，与菌体蛋白质的阴电荷相结合[7]，引起其变性。抗感染作用强，毒副作用小，吸收少，使用便捷。烧伤病房经常存在的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，纳米银亦对其具有强大的对抗能力。传统治疗烧伤银制剂为磺胺嘧啶银，纳米银虽缺少了磺胺嘧啶的协同作用，但保留了银离子的强效抗菌特性，其理化性质改变巨大，当纳米银颗粒遇水后，银离子缓慢释放，因颗粒接触面积增大，杀菌作用增强。所以，当使用与以往磺胺嘧啶银同等量时，杀菌作用明显增强[8]。此外，烧伤时，创面存在大量基质金属蛋白酶，可使多种生长因子降解，不利于创面的愈合，而纳米银具有抑制基质金属蛋白酶的作用，此优点大大促进了创面的愈合[9]。
, 百拇医药
现在，许多学者研究或应用纳米银敷料。陈炯等[10]利用给予观察组深圳安信纳米科技有限公司生产的烧烫伤贴，对照组给予磺胺嘧啶银霜，观察纳米银敷料在Ⅱ度烧伤创面的防治感染作用及对创面愈合时间的影响，观察组创面愈合时间显著优于对照组(P<001)；胡骁骅[11]利用给予观察组南京希科纳米医学有限公司生产的万灵百伤愈，对照组不给予，观察用药前后创面细菌检出率，观察组用药后细菌检出率显著低于对照组(P<005)；李小鲁等[12]通过给予观察组英国乐辉有限公司生产的爱银康，对照组给予磺胺嘧啶银敷料，观察纳米晶体银敷料在治疗烧伤后残余创面、控制感染方面的疗效与安全性，观察组治疗后较对照组创面愈合时间明显缩短，愈合率提高，累计细菌清除率显著提高(P<005)。均认为纳米银敷料具备较强抗感染能力，且吸收少、毒副作用小，使用方便，可作为临床烧伤外用药。
3纳米银敷料安全性评价
随着纳米技术的不断发展，纳米材料在医学领域的不断渗透，纳米银敷料逐渐受关注，对其进行有效的安全性评价显得尤为重要，可降低引起不安全因素的发生率。主要通过进行模拟体内与体外的生物学试验，动物体内植入，综合资料分析等，对其进行研究，以其评价最终应用与人体的安全性，将危险因素降低到最低程度。
, 百拇医药
纳米银敷料作为临床外用敷料，需要进行细胞至致敏、刺激、毒性等生物学试验。有研究利用细胞毒性试验，噻唑兰比色法，对六种纳米载银无菌剂在各种不同浓度时，所造成的细胞外毒性程度。结果显示，高浓度的稀释液对试验小鼠的成纤维细胞具有毒性，随着浓度的降低，其细胞毒性也相应随之降低，当浓度低于25 g/L时，已基本无毒性存在，该浓度已远远高于以往研究纳米银对乳酸杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等的最低杀菌浓度。通过利用兔皮刺激实验与小鼠口服急性毒性实验，结果显示，当给予小鼠纳米银2000 mg/L与5000 mg/L时，与对照组比较差异无统计学意义，小鼠处于安全状态；给予兔纳米银处理后，未发现水肿、红斑等反应出现，与对照组比较差异无统计学意义，皮肤刺激结果为无毒级[13]。部分研究利用纳米银敷料治疗烧伤后残余创面，观察患者全身反应情况、皮肤刺激性、血尿常规等检查，对不良反应的发生率、反应程度给予统计，结果显示，敷料易更换，无明显疼痛，创面分泌物减少，各项实验室检查结果无明显异常，未出现全身致敏反应，未出现不良反应。
纳米银对人体是否存在致畸作用，目前是未知领域，但已有研究表明，纳米银可对鱼胚胎的早期发育产生影响，且与胚胎发育异常程度呈现剂量-效应关系[14]。也有研究称，对怀孕大鼠给予含银浓度为50 mg/kg的纳米银微型颗粒，对胚胎不产生致畸作用，染色体畸变试验、Ames试验、微核实验这三项致突变实验，结果均为阴性。
, http://www.100md.com
有研究将人体对银离子的吸收及其代谢进行研究表明，在透射电镜下观察，创面上未发现银沉积现象，纳米银颗粒可通过毛孔进入皮下，并缓慢释放银离子，但均未在血液中发现[15]。由于纳米银具有强大的接触面积，在同等量细菌的状态下，与传统银制剂比较，用银含量大大降低，血清银与尿银的浓度也均明显降低，由此得出，在疗效提高的同时，银的安全性也同时被提高。
4纳米银未来展望
纳米银是集合了纳米技术的优良特征与银元素特有的杀菌性质，创造的新型抗菌材料。其优良的抗菌、抗炎、抗病毒作用，在医学领域中日益应用广泛，很大程度的降低了烧伤患者的感染率，减少了对抗生素的抵抗性与依赖性，其巨大的应用潜力有待进一步研究。因纳米银常规保存需添加保护剂，以防止聚集失去纳米特性，降低抗菌效果，所以，在防止纳米银聚集，延长其稳定性，增强抗菌效果等方面，有待进一步开发。
参考文献
[1]Xu GN,Qiao XL,Qiu XL,et al.Preparation and characterization of stable monodisperse silver nanoparticles via photoreducion[J].Colloids and Surfaces A:Physicochemical and Engineering Aspects,2008,320(1-3):222-226, 百拇医药(练祝平 黄立妮 蔡浩 邹永通)
【关键词】纳米银敷料；烧伤创面；生物安全性
烧伤患者感染率较高，在治疗过程中，因创面局部血管阻塞，全身抗生素应用难以到达局部创面，单靠静脉用药控制细菌繁殖效果不理想，所以，创面的处理对于治疗烧伤来说显得尤为重要[1]。在处理创面时主要应用外用药，理想的外用药应具有抗菌谱广、无毒副作用、愈合后瘢痕少、渗出少、有利引流、保护创面、镇痛等特点。银制剂用作烧伤创面外用药已有数十年历史，具有广谱的杀菌作用，且机体不易产生耐药性。
1纳米银敷料抗菌原理
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银属于重金属，对人体毒性小，且抗菌谱广，细菌不会对其出现抵抗性。银可阻断细菌内的电子传输系统，增强细菌DNA的稳定性，从而减弱细菌的细胞复制，同时可破坏细菌本身结构，及其存在的受体功能，生成无效代谢化合物，具不可溶性，更加有利于预防及控制感染。银可减轻伤口炎症反应，促进创面愈合[2]。迄今为止，还没有一种细菌可逃脱银的杀灭性。
当材料达到纳米材料尺度，即1100 nm时，即会出现量子效应、小尺寸效应、表面效应等[3]。表面积将大幅提高，可充分与皮肤及创面渗出液相接触，提高抗菌活性[4]。纳米银颗粒极其微小，因其具有独特的体积，可轻而易举进入病原体，迅速与存在于细菌中的酶蛋白巯基-SH结合，使代谢酶失活，细菌无法进行正常代谢，最终导致死亡。纳米银还可与细菌的DNA碱基相结合，形成交叉链接，使嘧啶或嘌呤中相邻氮间的氢键被置换，导致DNA变性，使细菌无法进行复制[5]。纳米银的原子排列顺序介于分子与固体之间，称为“介态”，具有强大的抗菌能力，可杀死细菌、支原体、衣原体、真菌等致病微生物。经临床应用证实，纳米银可杀死产气荚膜杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌、绿脓杆菌等40多种致病菌[6]。纳米银敷料，是通过将载体材料与纳米银完好的结合，使其与创面接触后可持续不断的释放出银离子，达到持久的抗菌效果。
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2纳米银敷料用于治疗烧伤创面
烧伤患者感染发生率极高，在烧伤死亡原因中占首要地位。烧伤后，创面局部血管栓塞，且侵袭性感染大部分来源于烧伤创面，控制创面感染，对抗细菌繁殖，主要依靠抗生素的全身应用与创面局部外用药。
将25 nm的银离子附着在棉纱纤维上制备成纳米银烧伤敷料，通过缓慢释放银离子，与菌体蛋白质的阴电荷相结合[7]，引起其变性。抗感染作用强，毒副作用小，吸收少，使用便捷。烧伤病房经常存在的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，纳米银亦对其具有强大的对抗能力。传统治疗烧伤银制剂为磺胺嘧啶银，纳米银虽缺少了磺胺嘧啶的协同作用，但保留了银离子的强效抗菌特性，其理化性质改变巨大，当纳米银颗粒遇水后，银离子缓慢释放，因颗粒接触面积增大，杀菌作用增强。所以，当使用与以往磺胺嘧啶银同等量时，杀菌作用明显增强[8]。此外，烧伤时，创面存在大量基质金属蛋白酶，可使多种生长因子降解，不利于创面的愈合，而纳米银具有抑制基质金属蛋白酶的作用，此优点大大促进了创面的愈合[9]。
, 百拇医药
现在，许多学者研究或应用纳米银敷料。陈炯等[10]利用给予观察组深圳安信纳米科技有限公司生产的烧烫伤贴，对照组给予磺胺嘧啶银霜，观察纳米银敷料在Ⅱ度烧伤创面的防治感染作用及对创面愈合时间的影响，观察组创面愈合时间显著优于对照组(P<001)；胡骁骅[11]利用给予观察组南京希科纳米医学有限公司生产的万灵百伤愈，对照组不给予，观察用药前后创面细菌检出率，观察组用药后细菌检出率显著低于对照组(P<005)；李小鲁等[12]通过给予观察组英国乐辉有限公司生产的爱银康，对照组给予磺胺嘧啶银敷料，观察纳米晶体银敷料在治疗烧伤后残余创面、控制感染方面的疗效与安全性，观察组治疗后较对照组创面愈合时间明显缩短，愈合率提高，累计细菌清除率显著提高(P<005)。均认为纳米银敷料具备较强抗感染能力，且吸收少、毒副作用小，使用方便，可作为临床烧伤外用药。
3纳米银敷料安全性评价
随着纳米技术的不断发展，纳米材料在医学领域的不断渗透，纳米银敷料逐渐受关注，对其进行有效的安全性评价显得尤为重要，可降低引起不安全因素的发生率。主要通过进行模拟体内与体外的生物学试验，动物体内植入，综合资料分析等，对其进行研究，以其评价最终应用与人体的安全性，将危险因素降低到最低程度。
, 百拇医药
纳米银敷料作为临床外用敷料，需要进行细胞至致敏、刺激、毒性等生物学试验。有研究利用细胞毒性试验，噻唑兰比色法，对六种纳米载银无菌剂在各种不同浓度时，所造成的细胞外毒性程度。结果显示，高浓度的稀释液对试验小鼠的成纤维细胞具有毒性，随着浓度的降低，其细胞毒性也相应随之降低，当浓度低于25 g/L时，已基本无毒性存在，该浓度已远远高于以往研究纳米银对乳酸杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等的最低杀菌浓度。通过利用兔皮刺激实验与小鼠口服急性毒性实验，结果显示，当给予小鼠纳米银2000 mg/L与5000 mg/L时，与对照组比较差异无统计学意义，小鼠处于安全状态；给予兔纳米银处理后，未发现水肿、红斑等反应出现，与对照组比较差异无统计学意义，皮肤刺激结果为无毒级[13]。部分研究利用纳米银敷料治疗烧伤后残余创面，观察患者全身反应情况、皮肤刺激性、血尿常规等检查，对不良反应的发生率、反应程度给予统计，结果显示，敷料易更换，无明显疼痛，创面分泌物减少，各项实验室检查结果无明显异常，未出现全身致敏反应，未出现不良反应。
纳米银对人体是否存在致畸作用，目前是未知领域，但已有研究表明，纳米银可对鱼胚胎的早期发育产生影响，且与胚胎发育异常程度呈现剂量-效应关系[14]。也有研究称，对怀孕大鼠给予含银浓度为50 mg/kg的纳米银微型颗粒，对胚胎不产生致畸作用，染色体畸变试验、Ames试验、微核实验这三项致突变实验，结果均为阴性。
, http://www.100md.com
有研究将人体对银离子的吸收及其代谢进行研究表明，在透射电镜下观察，创面上未发现银沉积现象，纳米银颗粒可通过毛孔进入皮下，并缓慢释放银离子，但均未在血液中发现[15]。由于纳米银具有强大的接触面积，在同等量细菌的状态下，与传统银制剂比较，用银含量大大降低，血清银与尿银的浓度也均明显降低，由此得出，在疗效提高的同时，银的安全性也同时被提高。
4纳米银未来展望
纳米银是集合了纳米技术的优良特征与银元素特有的杀菌性质，创造的新型抗菌材料。其优良的抗菌、抗炎、抗病毒作用，在医学领域中日益应用广泛，很大程度的降低了烧伤患者的感染率，减少了对抗生素的抵抗性与依赖性，其巨大的应用潜力有待进一步研究。因纳米银常规保存需添加保护剂，以防止聚集失去纳米特性，降低抗菌效果，所以，在防止纳米银聚集，延长其稳定性，增强抗菌效果等方面，有待进一步开发。
参考文献
[1]Xu GN,Qiao XL,Qiu XL,et al.Preparation and characterization of stable monodisperse silver nanoparticles via photoreducion[J].Colloids and Surfaces A:Physicochemical and Engineering Aspects,2008,320(1-3):222-226, 百拇医药(练祝平 黄立妮 蔡浩 邹永通)
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