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西南交通大學(xué)周紹兵教授、向韜副教授團(tuán)隊(duì) Adv. Healthc. Mater.: 用于糖尿病傷口的多功能水凝膠
2023-09-18  來(lái)源：高分子科技

  糖尿病傷口的愈合受到多種因素的阻礙，包括細(xì)菌感染、巨噬細(xì)胞功能障礙、過(guò)量的促炎細(xì)胞因子、高水平的活性氧和持續(xù)缺氧等。這些因素共同阻礙細(xì)胞行為和愈合過(guò)程。多功能智能水凝膠，如具有刺激響應(yīng)性、可注射自修復(fù)、形狀記憶、導(dǎo)電等性能，在糖尿病傷口治療中有很大優(yōu)勢(shì)。如何發(fā)揮水凝膠的多功能性在糖尿病傷口治療中的優(yōu)勢(shì)面臨挑戰(zhàn)。


  近日，西南交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院周紹兵教授、向韜副教授團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)探討多功能水凝膠在糖尿病傷口修復(fù)中的應(yīng)用，旨在為糖尿病創(chuàng)面愈合水凝膠的制備提供指導(dǎo)，并探索智能水凝膠在治療過(guò)程中的作用（圖1）。文中總結(jié)了用于制備水凝膠的聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)特性及治療策略。多功能水凝膠如刺激響應(yīng)性、可注射自修復(fù)、形狀記憶、導(dǎo)電、抗凍、可視化、濕態(tài)粘附等水凝膠在近些年報(bào)道較多，其在糖尿病傷口修復(fù)中已經(jīng)逐漸得到應(yīng)用（圖2）。如可注射自修復(fù)性不僅能延長(zhǎng)材料使用壽命，還能用于實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)手術(shù)，也有利于不規(guī)則和深度傷口覆蓋，提高治療效果；形狀記憶性能有助于材料完整填充傷口，可編程的形狀轉(zhuǎn)換也以可編程的方式促進(jìn)傷口愈合。 


圖1 多功能水凝膠在糖尿病傷口中的應(yīng)用舉例 


圖2 多功能水凝膠，如抗凍、形狀記憶、光響應(yīng)和粘附水凝膠


  多功能水凝膠基于不同策略促進(jìn)糖尿病傷口愈合，如抗菌、抗炎、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、促血管生成及多種策略結(jié)合。藥物、納米酶、細(xì)胞因子、RNA、細(xì)胞等能夠包載于多功能水凝膠并延長(zhǎng)釋放時(shí)間，對(duì)傷口起到調(diào)控作用。基于材料自身特性的本征型抗氧化、免疫調(diào)節(jié)等多功能水凝膠在應(yīng)用方面具有更大優(yōu)勢(shì)。如高分子量透明質(zhì)酸（HA）通過(guò)與CD44的相互作用能夠調(diào)控巨噬細(xì)胞從促炎M1表型向抗炎M2表型的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而調(diào)控炎癥微環(huán)境（圖3）。 


圖3 免疫調(diào)節(jié)型水凝膠在糖尿病傷口治療中的應(yīng)用


  盡管多功能水凝膠用于糖尿病傷口愈合已經(jīng)有諸多報(bào)道，但是其應(yīng)用仍面臨諸多挑戰(zhàn)。如水凝膠的功能性和治療策略如何進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和結(jié)合，水凝膠如何大規(guī)模制備和有效保存，如何借助人工智能更加高效設(shè)計(jì)和篩選。同時(shí)，糖尿病傷口愈合的機(jī)制尚不完全清楚，其愈合過(guò)程如何促進(jìn)毛囊再生和實(shí)現(xiàn)無(wú)疤痕愈合仍面臨挑戰(zhàn)。


  該綜述以“Multifunctional hydrogels for the healing of diabetic wounds”為題發(fā)表在Advanced Healthcare Materials (10.1002/adhm.202301885)上。論文第一作者為向韜副教授，通訊作者為向韜副教授和周紹兵教授。該論文得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、四川省科技計(jì)劃和中央高；A(chǔ)研究基金的資助。


  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adhm.202301885

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