近年来,随着智能材料的进步,人们开始广泛研究和开发适用于可穿戴伤口管理的各种智能伤口敷料。许多这些进步仅限于传感器集成,未能充分解决在现实世界应用中遇到的挑战,并表现出不足的伤口修复能力。伤口愈合过程中微环境的复杂性对治疗方式提出了严格的要求。然而,现有的方法要么集中在治疗效果有限的个别阶段,要么缺乏自主调整伤口微环境复杂性的能力。因此,为及时和全面的治疗开发早期诊断、实时监测和积极的药物输送控制的方法对于管理复杂的慢性伤口具有至关重要的意义。
图2. TA-siRNA@BSA 纳米凝胶的制备和基因沉默效率
图3. N-P/B/SH/[TA(siRNA)@BSA]水凝胶的物理和化学性质
将降冰片烯接枝到裸藻多糖上,然后与 TA-siRNA@BSA 纳米凝胶, LAP和SH-PEG-SH混合,随后加入硼砂。交联网络的第一层包括硼砂和裸藻多糖之间形成的硼酸盐键,拥有属性其动态特性,使水凝胶能够在溶胶和凝胶状态之间振荡,从而促进足够的伤口调节和缝隙填充。随后,使用蓝光照射触发点击聚合反应,能够在交联剂存在下在光照条件下通过原位固化迅速形成二次交联网络层,从而促进水凝胶与伤口表面的粘附。
N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝胶具有良好的杀菌作用。此外,用 TA (siRNA)@BSA 纳米凝胶增强的 N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝胶的自由基清除效力显着超过了 N-P/B/SH 水凝胶,强调了 TA 的抗氧化能力在这种情况下的重要作用。此外,两种水凝胶对 OH 和 O2-自由基的清除能力均优于 DPPH、 ABTS+ 自由基,甚至超过100μm 抗坏血酸。
N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝不仅具有无毒性质,而且能刺激细胞增殖,迁移及血管形成。同时,N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝胶能有效调节巨噬细胞分泌,促进微环境从促炎状态向抗炎状态的转变。
利用溴酚蓝负载的水凝胶能够连续监测感染状态,在不同 pH 范围(7.0-4.5)的 PBS 溶液中温育1小时后,N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA)水凝胶敷料从石板蓝色调转变为淡黄绿色调指示其实时可视化细菌感染的潜力,与此同时N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA)水凝胶还表现出非凡的应变传感,温度传感,渗出物传感能力,表明其在监测糖尿病患者的长期慢性炎症创伤方面巨大的前景。
动物伤口愈合实验表明。在第10天,N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝胶组显示出最小的伤口面积,N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝胶组的表皮结构已经完全再生,在真皮层中具有可观察到的血管和其他组织附着物,从而强调了水凝胶在促进伤口闭合方面的功效。
N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝胶组表现出最显着的 M2型巨噬细胞的丰度,表明其促进巨噬细胞极化的能力。N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝胶表现出最高的 VEGF 和 CD31表达水平,与其对应物相比,血管计数显着增加。这些发现强调了 N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝胶强大的新血管生成诱导潜力。
N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝胶可以促进细胞内抗氧化作用,N-P/B/SH 水凝胶和 N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝胶缓解 IL-6和 TNF-α 水平,同时不同程度地提高 IL-10表达,N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝胶显示出最显着的效果。这些发现强调了 N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝胶在组织微环境中促进从促炎状态到抗炎状态的转变的能力,从而减轻炎症并促进伤口愈合。
全文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202405924
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