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華南理工大學(xué)邵丹研究員團(tuán)隊(duì) ACS AMI:兼具抗炎抗菌的生物活性水凝膠
2022-06-13  來源:高分子科技

  糖尿病傷口是糖尿病常見且嚴(yán)重的并發(fā)癥,其難以愈合是全球衛(wèi)生系統(tǒng)的主要負(fù)擔(dān)之一。持續(xù)的炎癥和細(xì)菌微生物感染是糖尿病傷口難愈合的主要原因。因此,開發(fā)兼具抗炎抗感染的敷料是加速糖尿病傷口愈合的關(guān)鍵。受糖尿病傷口的微環(huán)境中大量的DAMPs和PAMPs以及炎性細(xì)胞因子等危險(xiǎn)分子誘導(dǎo)持續(xù)且失調(diào)炎癥反應(yīng)的啟發(fā),華南理工大學(xué)生物活性與仿生材料團(tuán)隊(duì)圍繞傷口炎癥和感染等問題設(shè)計(jì)了一種“Pull-Push”的治療策略,開發(fā)了一種不含任何抗炎藥物的生物活性水凝膠,通過清除危險(xiǎn)分子(Pull)和遞送抗生素(Push)的方式,聯(lián)合調(diào)控傷口的炎癥微環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了對(duì)細(xì)菌感染糖尿病傷口的高效安全治療。



圖1基于“Pull-Push”治療策略開發(fā)生物活性O(shè)CMC-Tob/PEI水凝膠的示意圖。


  團(tuán)隊(duì)將具有多氨基的聚乙烯亞胺(PEI)和妥布霉素(Tob)等正電分子與生物相容性好的氧化羧甲基纖維素(OCMC)通過席夫堿反應(yīng)進(jìn)行交聯(lián),構(gòu)筑出OCMC-Tob/PEI陽離子水凝膠,具有可注射性、自愈合性和良好的力學(xué)性能。生物相容性良好的OCMC-Tob/PEI水凝膠不僅能夠清除多種負(fù)電荷危險(xiǎn)分子(如,cfDNA、LPSTNF-α等)實(shí)現(xiàn)炎癥的調(diào)控,還可響應(yīng)低pH條件釋放Tob,兼具了廣譜且長(zhǎng)期抗菌活性,可通過聯(lián)合抗炎和抗菌的途徑加速綠膿桿菌感染的糖尿病傷口的愈合速率。綜上,本工作開發(fā)了治療感染性糖尿病傷口的陽離子型水凝膠,其不僅通過清除危險(xiǎn)分子發(fā)揮抗炎活性,還具有廣譜且長(zhǎng)效的抗菌能力,為糖尿病足的高效安全治療提供了新材料。本工作進(jìn)一步揭示了陽離子型水凝膠中陽離子基元的組成對(duì)其內(nèi)源抗炎和抗菌活性的影響規(guī)律,為高效安全的多功能活性水凝膠的設(shè)計(jì)提供了新思路。


  相關(guān)研究工作以題為Bioactive Injectable Hydrogel Dressings for Bacteria-Infected Diabetic Wound Healing: A “Pull–Push” Approach發(fā)表在《ACS Applied Materials Interfaces》上。


  原文鏈接:https://doi.org/10.1021/acsami.2c04300

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