西南交通大学周绍兵教授、向韬副教授团队 Adv. Healthc. Mater.: 用于糖尿病伤口的多功能水凝胶

2023-09-18 来源：高分子科技

糖尿病伤口的愈合受到多种因素的阻碍，包括细菌感染、巨噬细胞功能障碍、过量的促炎细胞因子、高水平的活性氧和持续缺氧等。这些因素共同阻碍细胞行为和愈合过程。多功能智能水凝胶，如具有刺激响应性、可注射自修复、形状记忆、导电等性能，在糖尿病伤口治疗中有很大优势。如何发挥水凝胶的多功能性在糖尿病伤口治疗中的优势面临挑战。

近日，西南交通大学医学院周绍兵教授、向韬副教授团队系统探讨多功能水凝胶在糖尿病伤口修复中的应用，旨在为糖尿病创面愈合水凝胶的制备提供指导，并探索智能水凝胶在治疗过程中的作用（图1）。文中总结了用于制备水凝胶的聚合物化学结构、物理化学特性及治疗策略。多功能水凝胶如刺激响应性、可注射自修复、形状记忆、导电、抗冻、可视化、湿态粘附等水凝胶在近些年报道较多，其在糖尿病伤口修复中已经逐渐得到应用（图2）。如可注射自修复性不仅能延长材料使用寿命，还能用于实现微创手术，也有利于不规则和深度伤口覆盖，提高治疗效果；形状记忆性能有助于材料完整填充伤口，可编程的形状转换也以可编程的方式促进伤口愈合。

图1 多功能水凝胶在糖尿病伤口中的应用举例

图2 多功能水凝胶，如抗冻、形状记忆、光响应和粘附水凝胶

多功能水凝胶基于不同策略促进糖尿病伤口愈合，如抗菌、抗炎、免疫调节、抗氧化、促血管生成及多种策略结合。药物、纳米酶、细胞因子、RNA、细胞等能够包载于多功能水凝胶并延长释放时间，对伤口起到调控作用。基于材料自身特性的本征型抗氧化、免疫调节等多功能水凝胶在应用方面具有更大优势。如高分子量透明质酸（HA）通过与CD44的相互作用能够调控巨噬细胞从促炎M1表型向抗炎M2表型的转变，进而调控炎症微环境（图3）。

图3 免疫调节型水凝胶在糖尿病伤口治疗中的应用

尽管多功能水凝胶用于糖尿病伤口愈合已经有诸多报道，但是其应用仍面临诸多挑战。如水凝胶的功能性和治疗策略如何进行合理设计和结合，水凝胶如何大规模制备和有效保存，如何借助人工智能更加高效设计和筛选。同时，糖尿病伤口愈合的机制尚不完全清楚，其愈合过程如何促进毛囊再生和实现无疤痕愈合仍面临挑战。

该综述以“Multifunctional hydrogels for the healing of diabetic wounds”为题发表在Advanced Healthcare Materials (10.1002/adhm.202301885)上。论文第一作者为向韬副教授，通讯作者为向韬副教授和周绍兵教授。该论文得到了国家自然科学基金、四川省科技计划和中央高校基础研究基金的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adhm.202301885

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（责任编辑：xu）

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