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西南交通大學周紹兵教授、向韜副教授團隊 Adv. Healthc. Mater.: 用于糖尿病傷口的多功能水凝膠

2023-09-18 來源：高分子科技

糖尿病傷口的愈合受到多種因素的阻礙，包括細菌感染、巨噬細胞功能障礙、過量的促炎細胞因子、高水平的活性氧和持續缺氧等。這些因素共同阻礙細胞行為和愈合過程。多功能智能水凝膠，如具有刺激響應性、可注射自修復、形狀記憶、導電等性能，在糖尿病傷口治療中有很大優勢。如何發揮水凝膠的多功能性在糖尿病傷口治療中的優勢面臨挑戰。

近日，西南交通大學醫學院周紹兵教授、向韜副教授團隊系統探討多功能水凝膠在糖尿病傷口修復中的應用，旨在為糖尿病創面愈合水凝膠的制備提供指導，并探索智能水凝膠在治療過程中的作用（圖1）。文中總結了用于制備水凝膠的聚合物化學結構、物理化學特性及治療策略。多功能水凝膠如刺激響應性、可注射自修復、形狀記憶、導電、抗凍、可視化、濕態粘附等水凝膠在近些年報道較多，其在糖尿病傷口修復中已經逐漸得到應用（圖2）。如可注射自修復性不僅能延長材料使用壽命，還能用于實現微創手術，也有利于不規則和深度傷口覆蓋，提高治療效果；形狀記憶性能有助于材料完整填充傷口，可編程的形狀轉換也以可編程的方式促進傷口愈合。

圖1 多功能水凝膠在糖尿病傷口中的應用舉例

圖2 多功能水凝膠，如抗凍、形狀記憶、光響應和粘附水凝膠

多功能水凝膠基于不同策略促進糖尿病傷口愈合，如抗菌、抗炎、免疫調節、抗氧化、促血管生成及多種策略結合。藥物、納米酶、細胞因子、RNA、細胞等能夠包載于多功能水凝膠并延長釋放時間，對傷口起到調控作用。基于材料自身特性的本征型抗氧化、免疫調節等多功能水凝膠在應用方面具有更大優勢。如高分子量透明質酸（HA）通過與CD44的相互作用能夠調控巨噬細胞從促炎M1表型向抗炎M2表型的轉變，進而調控炎癥微環境（圖3）。

圖3 免疫調節型水凝膠在糖尿病傷口治療中的應用

盡管多功能水凝膠用于糖尿病傷口愈合已經有諸多報道，但是其應用仍面臨諸多挑戰。如水凝膠的功能性和治療策略如何進行合理設計和結合，水凝膠如何大規模制備和有效保存，如何借助人工智能更加高效設計和篩選。同時，糖尿病傷口愈合的機制尚不完全清楚，其愈合過程如何促進毛囊再生和實現無疤痕愈合仍面臨挑戰。

該綜述以“Multifunctional hydrogels for the healing of diabetic wounds”為題發表在Advanced Healthcare Materials (10.1002/adhm.202301885)上。論文第一作者為向韜副教授，通訊作者為向韜副教授和周紹兵教授。該論文得到了國家自然科學基金、四川省科技計劃和中央高校基礎研究基金的資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adhm.202301885

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（責任編輯：xu）

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