类型a：这篇文档报告了一项原创研究。
主要作者和机构及发表信息
这项研究的主要作者包括Asuva Arin、Md Sohanur Rahaman、Ume Farwa以及通讯作者Byong-Taek Lee，他们都来自韩国Soonchunhyang大学医学院再生医学系和组织再生研究所。该研究于2023年发表在期刊《Advanced Functional Materials》上。
学术背景
本研究属于生物材料与再生医学领域，重点探讨如何通过天然来源的脱细胞基质（ECM）开发一种功能性伤口愈合材料。目前，理想的伤口敷料应具备无毒性、生物相容性、吸湿性、抗菌性等特性，但现有材料往往难以同时满足这些要求。此外，动物或植物来源的脱细胞ECM虽然富含生长因子和蛋白质，但由于机械强度不足，其应用受到限制。为了解决这一问题，研究团队提出利用脱细胞海藻（kelp）作为天然交联剂，并结合对香豆酸（p-coumaric acid, p-Cou）调节材料的理化性质，从而开发出一种具有优异伤口愈合能力的功能性支架材料。研究的目标是设计一种既能增强ECM机械性能又能提供生物活性的新型伤口愈合材料。
详细研究流程
1. 肝脏来源ECM的制备与表征
研究首先从猪肝中提取脱细胞ECM。通过使用去垢剂（如SDS）和酶处理（如DNA酶），去除细胞核、细胞器和其他免疫原性成分，同时保留ECM中的蛋白质和生长因子。随后，将脱细胞后的ECM冷冻干燥并研磨成粉末形式，用于后续实验。为了验证脱细胞效果，研究人员进行了组织学分析（H&E染色）、基因组材料（DNA）定量以及扫描电镜（SEM）观察。
海藻（kelp）的脱细胞处理与表征
研究团队采集了褐藻（Saccharina japonica）并对其进行脱细胞处理。通过使用漂白剂和氢氧化钠溶液，成功去除了细胞内容物，得到脱细胞海藻。随后，对脱细胞海藻进行了化学成分分析（FT-IR光谱）、蛋白含量测定以及SEM观察，以确认其结构完整性和化学组成。
ECM-kelp（EK）支架的制备与表征
研究人员将肝脏来源的ECM与不同浓度的脱细胞海藻混合，通过冻融循环法制备了一系列EK支架（EK-5、EK-10、EK-15、EK-20）。每个样品均经过SEM观察以评估孔隙结构，并通过机械强度测试验证其物理性能。此外，研究还检测了支架中的ECM蛋白和生长因子含量。
p-Cou的加载与优化
由于高浓度海藻导致支架pH值升高，研究人员尝试通过延长洗涤时间降低pH值，但这会导致蛋白质和生长因子的损失。因此，他们选择将p-Cou作为酸性药物加载到EK-20支架中，以优化其理化性质。通过调整p-Cou的剂量，最终确定每支架4 mg为最佳剂量。
体外与体内实验
分子模拟（MS）与机制研究
研究团队通过分子模拟预测了p-Cou与目标蛋白（如MMPs和NF-κB）的结合模式，并结合体内外实验数据揭示了EK-20@Cou促进伤口愈合的潜在机制。
主要结果
1. ECM与海藻的脱细胞效果
组织学分析和DNA定量表明，脱细胞过程有效去除了细胞成分，而FT-IR光谱显示脱细胞海藻中仍保留有纤维素、果胶和岩藻聚糖等关键成分。
EK支架的物理与化学性质
SEM结果显示，随着海藻浓度增加，支架孔隙逐渐减小且分布更加均匀。EK-20表现出最高的机械强度和蛋白含量。然而，高浓度海藻导致pH值显著升高，需通过加载p-Cou加以调节。
体外实验结果
体内实验结果
大鼠模型实验表明，EK-20@Cou在第7天实现了47%的伤口闭合率，在第14天达到了98.75%，远高于其他组别。组织学分析进一步证实，EK-20@Cou显著促进了新生表皮形成、胶原沉积和血管生成。
分子机制研究
分子模拟和体内外实验共同揭示，p-Cou通过抑制MMPs活性和调节NF-κB信号通路，减少了炎症反应并加速了伤口愈合。
结论与意义
本研究表明，通过将脱细胞海藻作为交联剂并与p-Cou结合，可以成功制备一种具有优异伤口愈合能力的功能性支架材料。这种材料不仅具有良好的机械性能和生物相容性，还能通过抗氧化、抗菌和抗炎等多种途径促进伤口愈合。研究成果为开发下一代功能性生物材料提供了新思路，具有重要的科学价值和临床应用前景。
研究亮点
1. 首次提出利用脱细胞海藻作为天然交联剂增强ECM支架的机械性能。
2. 创新性地将p-Cou作为酸性药物加载到支架中，解决了高pH值的问题。
3. 揭示了p-Cou通过抑制MMPs和调节NF-κB信号通路促进伤口愈合的分子机制。
4. 提供了一种兼具高效性和安全性的新型伤口愈合材料。
其他有价值内容
研究团队还强调了分子模拟在功能材料设计中的指导作用，认为这种方法有助于未来开发更多基于天然来源的功能性材料。