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  糖尿病在全球范圍內呈現出高發態勢，患病率可達8.5%以上，僅2016年糖尿病就直接造成全球160萬人死亡。糖尿病導致的皮膚破潰和傷口感染預后較差，截肢率和死亡率較高，嚴重影響患者的生活質量。由于糖尿病慢性傷口局部呈現氧化應激、炎癥反應和慢性感染并存的狀態，傳統的清創、包扎等治療手段因缺乏相應的生物學功效，無法針對組織局部的病理反應提出針對性策略，因此治療效果欠佳。此外，傳統的傷口敷料與皮膚組織力學性質相差較大，常常會妨礙肢體運動或容易脫落，影響治療效果。因此，發展與皮膚組織力學性能相似且具備抗氧化應激、抗炎、抗感染性能的新型傷口敷料材料具有重要的臨床意義。

  近期，西安交通大學化學學院成一龍研究員課題組將基于咪唑烷基脲的氫鍵交聯水凝膠和生物活性分子-單寧酸（TA）相結合，開發了一種新型仿生皮膚水凝膠傷口敷料（TAP 水凝膠）。在前期的工作中，研究團隊將包含多個氫鍵給體和受體的咪唑烷基脲分子引入聚合物的設計，構建了一系列氫鍵交聯的PMI水凝膠（J. Mater. Chem. B, 2020, 8, 3058-063；ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 34161-34169），在預防術后組織粘連方面取得了理想的效果。進一步，研究團隊將天然多酚化合物單寧酸通過不同的非共價相互作用負載于PMI水凝膠中，構建了一種具備與人皮膚組織相近力學特征的水凝膠“創可貼”，其可以在傷口局部實現抗菌、抗炎、抗氧化等多重功效，進而促進糖尿病慢性傷口的愈合。

水凝膠材料的生物應用示意圖

  TAP水凝膠不僅展現出了優異的力學性能，而且在濕潤環境下仍然保持著出色的粘接特性，這使得其作為傷口敷料的實用性和適用性大大提高，既方便了臨床操作，同時還可有效避免由外力或人體局部運動引起敷料破壞而導致的二次感染。針對糖尿病傷口易發生感染、局部組織炎癥反應增強以及氧化應激平衡失調等問題，該水凝膠敷料可同時發揮抗菌、抗炎、抗氧化的多重生物功效，相較于商品化敷料膜，能夠顯著促進糖尿病小鼠的傷口閉合，同時在RNA水平抑制促炎相關因子TNF-α, Nos2, PGE-2, Cxcl15, MPO的表達，在蛋白水平促進抗炎因子IL-4, IL-10，TGF-β和血管內皮生長因子的表達，組織學評價中也顯示出了理想的治療效果。值得一提的是，TAP水凝膠還可以在皮膚創傷早期有效促進傷口區域止血，并在已經發生感染的糖尿病慢性傷口中同樣起到了良好的治療作用。

  該研究成果以“Bioactive skin-mimicking hydrogel band-aids for diabetic wound healing and infectious skin incision treatment”為題發表在國際生物材料領域權威期刊Bioactive Materials上。西安交通大學口腔醫院博士生楊宇軒、趙曉丹為本論文的共同第一作者，西安交通大學化學學院成一龍研究員為通訊作者。

  該研究是成一龍研究員課題組繼動態苯硼酸酯交聯水凝膠糖尿病皮膚傷口敷料工作之后（Adv. Funct. Mater. 2021, 2009442）的又一重要成果。該研究工作得到國家自然科學基金、陜西省顱頜面精準醫學研究重點實驗室、西安交通大學“青年拔尖人才支持計劃”等項目的支持。論文的表征及測試得到西安交通大學分析測試共享中心的大力支持。

  原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452199X21001730