西安交大郭保林/梁永平团队 AFM：光热/光动力协同抗菌与 pH/葡萄糖双重响应药物递送治疗糖尿病足溃疡

2024-11-21 来源：高分子科技

众所周知，糖尿病是一种严重的慢性疾病，可导致慢性并发症，如中风、肾功能衰竭和糖尿病足溃疡（DFU），这极大地影响了患者的生活和健康。研究表明，糖尿病患者 DFU 的发生率高达 15%，截肢率高达 30%。高血糖、周围神经病变、动脉疾病、血液运输障碍以及细菌感染等因素均会导致慢性或复发性糖尿病伤口，使 DFU 成为伤口愈合研究领域的难点。伤口敷料的作用在 DFU 的管理和治疗中至关重要。然而，传统的伤口敷料容易脱落和断裂，且生化功能单一，难以满足频繁运动的 DFU 的修复需求。因此，设计具有出色组织粘附性和自愈特性的伤口敷料非常重要。此外，具有感染预防、抗炎和促进血管生成等多种生化功能的水凝胶可以满足 DFU 的运动需求并改善长期不愈合。

图1 HPC/GPC/PFD （HPCG/PFD）水凝胶的制备和应用

近期，西安交通大学前沿科学技术研究院郭保林/梁永平团队制备了一种具有光热/光动力协同抗菌与 pH/葡萄糖双重响应药物递送联合的水凝胶敷料，用于促进糖尿病足溃疡修复。团队首先通过间氨基苯基硼酸和己二酰二酰肼双功能化透明质酸（AHP）和氧化硫酸软骨素（OCS）之间的席夫碱和苯硼酸酯的双重动态交联构建了 pH/葡萄糖双响应水凝胶敷料（HPC）。随后，将具有光热/光动力协同抗菌特性的聚多巴胺还原氧化石墨烯复合甘氨酸修饰的富勒烯（GPC）和具有促血管生成与抑制炎症的药物吡非尼酮（PFD）加载到上述 HPC 水凝胶中。基于席夫碱/苯硼酸酯对 pH/葡萄糖的响应，HPC/GPC/PFD （HPCG/PFD）水凝胶可以加速 PFD 的释放，从而改善 DFU 中的过度炎症和血管生成。此外，双重动态交联为水凝胶提供了良好的按需去除和自修复性能，而 GPC 为水凝胶带来了良好的组织粘附、抗氧化和导电性。水凝胶的流变学、形态学、机械性能、溶胀、降解和生物相容性也得到了很好的验证。最后，在大鼠的 DFU 模型中，这种水凝胶可以通过减少感染和炎症、加速伤口闭合以及增强表皮再生、胶原蛋白沉积和血管生成来促进伤口修复，显示出对糖尿病伤口愈合的促进作用。

图2 感染 DFU 伤口愈合实验示意图以及各实验组伤口随时间的变化

该工作以“Photothermal/Photodynamic Synergistic Antibacterial Hydrogel Dressing with pH/Glucose Dual Responsive Pirfenidone Release for Diabetic Foot Ulcers”为题发表在《Advanced Functional Materials》上（2024, 2416205）。文章第一作者是西安交通大学硕士生潘国莹和助理教授李勐，通讯作者为梁永平助理教授和郭保林教授。该研究得到国家自然科学基金委和中国博士后科学基金会的支持。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202416205

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（责任编辑：xu）

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