糖尿病慢性伤口具有复杂的伤口微环境,通常伴随着炎症水平高,细胞功能低下,血管生成受阻以及细菌感染等问题,因此,利用多功能的伤口敷料改善这些问题并提高伤口愈合速率,仍是一个具有挑战并值得探索的难题。近期,南华大学药学院魏华/喻翠云教授团队以天然高分子透明质酸为基础,通过一步化学修饰,分别制备了巯基和儿茶酚功能基团修饰的透明质酸分子。这些功能化的透明质酸与高分子抗菌剂聚六亚甲基胍盐共混,通过迈克尔加成和静电相互作用,成功构建具有可注射、自修复、粘附性、抗菌、抗氧化等功能的水凝胶载体;为了进一步赋予水凝胶体系光热性质,功能化的黑磷纳米片,即与Zn2+配位并经过单宁酸表面修饰的黑磷纳米片,被添加到水凝胶载体中,赋予水凝胶良好的光热性质并提高其抗氧化能力,同时又加强了黑磷纳米片的稳定性。因此,制备的透明质酸基纳米复合水凝胶兼具光热和化学杀菌的功能,有望用于感染性糖尿病伤口修复。
Scheme 1. (a) The synthetic route of HA-SH, HA-CA and BP-Zn2+ @TA. (b) The hydrogel fabrication and application diagram of the hydrogels for treatment of infected chronic wound.
体外抗菌实验显示,添加了高分子抗菌剂的水凝胶对金黄色葡萄球菌与大肠杆菌均具有良好的杀灭作用,抗菌率可达99.99%以上;同时水凝胶具有良好的自由基清除能力,清除率可达70%以上,这主要源自于透明质酸分子上的功能基团。在金黄色葡萄球菌感染的糖尿病小鼠皮肤伤口愈合实验中,经过7天的治疗,水凝胶组的伤口愈合率可达70%,而商业化敷料组的伤口愈合率只有38%,同时,组织染色以及免疫组化分析显示,水凝胶组的伤口组织显示出更多的毛囊、血管以及胶原蛋白,证明愈合效果更好。
该工作以“Hyaluronic acid-based injectable nanocomposite hydrogels with photo-thermal antibacterial properties for infected chronic diabetic wound healing”为题发表于International Journal of Biological Macromolecules(2023, 242, 124872.)(中科院1区)。文章的通讯作者为南华大学药学院魏华教授,喻翠云教授。南华大学基础医学院博士后杨旭为第一作者。上述工作得到了国家重点研发计划,湖南省芙蓉学者,湖南省领军人才和湖南省自然科学基金等项目的支助。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S014181302301766X
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