糖尿病伤口是常见于糖尿病患者之中的一种慢性伤口，由于糖尿病所导致的诸多并发症，此类伤口的出现往往会给患者造成巨大的痛苦。其中开放伤口处的高糖和炎症的微环境，给细菌的增殖提供了一个良好的环境，而细菌感染将进一步造成此类伤口愈合缓慢。因此，如何快速地杀灭伤口处感染的细菌以及对创面进行合理保护是解决伤口愈合缓慢的关键。

图1 逐步构筑超分子纳米限域级联反应器及糖尿病伤口处原位超分子纳米限域级联反应过程。

  近期，南开大学化学学院刘育教授团队将磺丁基-β环糊精、壳聚糖、亚铁离子以及葡萄糖氧化酶通过静电相互作用以及多重氢键相互作用逐步构筑出了一种全新的超分子纳米限域级联反应器（图1）。将此反应器应用于治疗糖尿病慢性伤口上，葡萄糖触发的超分子级联反应过程可以持续地产生羟基自由基快速杀灭糖尿病伤口附近的细菌，同时产生的羟基自由基可以引发水溶性乙烯基单体（PEGDA）发生自由基聚合反应在糖尿病伤口处原位形成水凝胶网络，进而对伤口进行半封闭的保护，防止伤口被细菌感染。这项研究工作采取了一种“一石二鸟”的策略实现了消除糖尿病伤口细菌感染和原位保护的伤口的效果，协同促进了糖尿病慢性伤口的愈合过程。该工作以“Glucose-Activated Nanoconfinement Supramolecular Cascade Reaction in situ for Diabetic Wound Healing”为题发表在《ACS Nano》上（DOI:10.1021/acsnano.2c04566）。文章第一作者是南开大学博士生陈磊。该研究得到国家自然科学基金委的支持。抗菌实验、动物实验得到了来自南开大学生命科学学院喻其林老师以及国科温州研究院刘勇研究员的支持和帮助。

 图3 原位超分子纳米限域反应促进糖尿病伤口愈合过程

  该工作是团队近期关于多电荷超分子组装体研究的最新进展之一。在过去的几年里，团体构筑了一系列具有独特功能的多电荷超分子组装体，其中包括级联磷光光捕获（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 27171-27177），环糊精衍生物诱导的光控催化活性和手性单糖识别（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 7654–7658），近红外发射人工捕获超分子系统（Adv. Sci. 2022, 2201523）基于溴异喹啉在水溶液中级联组装的高效磷光/荧光超分子开关（Adv. Sci. 2022, 9, 2200524），并在近期发表综述（Chem. Soc. Rev., 2022, 51, 4786–4827）等。为多电荷大环超分子组装材料在生物成像、信息加密和防伪以及抗菌等领域等提供了新的途径。