伤口愈合是一个复杂的、高度调节的过程。糖尿病可导致伤口愈合困难,给患者带来严重的生理和心理痛苦。糖尿病伤口是多因素导致的,氧化应激损伤是疾病发展过程中最被广泛接受的机制之一。糖尿病患者异常增加的活性氧(ROS)不能被内源性抗氧化系统清除,从而引起细胞内生物大分子的氧化损伤,最终导致组织功能障碍。此外,糖尿病创面更容易被细菌定植,从而阻碍创面修复过程,最终演变为慢性感染创面。目前,虽然已经开发了多种创面愈合敷料来治疗糖尿病创面,但这些方法大多是基于治疗剂的被动扩散,导致伤口部位的递送效率低,药物渗透性弱。因此,迫切需要设计一个能够促进药物向伤口深层及周围组织浸润的伤口愈合平台。
图1. (A)生物杂化纳米机器人平台(MF@DeMEV/SA-MNP)的构建过程示意图和(B)其通过双重增强细胞和组织渗透和多步骤干预策略协同治疗感染糖尿病伤口。
图4. MF@DeMEV/SA-MNPs对糖尿病感染创面的治疗效果。
在感染糖尿病伤口的小鼠模型中,生物杂化纳米机器人平台通过改善再上皮化、胶原沉积和血管生成,协同加速伤口愈合(图4)。据我们所知,这一工作是首次将磁驱动纳米机器人与工程化外泌体相结合,利用一体化生物杂化纳米机器人平台进行伤口修复。同时,该策略能够根据不同的病理环境定制功能,并在未来应用于其他疾病的治疗。
全文链接:http://doi.org/10.1002/advs.202404456
作者简介:
牛冉,华中科技大学化学与化工学院研究员、博士生导师、国家重点研发计划青年项目首席科学家,主要研究领域为能量转化功能高分子材料及微纳米机器人。目前以第一或通讯作者身份在PRL、PNAS、Sci. Adv.、ACS Nano、Adv. Sci., Small、Chem. Eng. J.、J. Mater. Chem. A、Energy Environ. Mater.、ACS Appl. Mater. Interfaces等具有重要影响力的国际刊物上发表SCI论文80余篇,获授权专利5项,申请专利7项。主持承担国家自然科学基金、重点研发计划青年科学家项目、重点研发计划子课题等国家和省部级科技项目多项,并获得湖北省海外高层次人才计划、武汉英才等多项荣誉奖励。担任Rare Metals期刊 (中科院1区,影响因子6.3),Exploration和Energy Materials期刊青年编委。
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