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西安交大郭保林/梁永平團隊 AFM：光熱/光動力協同抗菌與 pH/葡萄糖雙重響應藥物遞送治療糖尿病足潰瘍
2024-11-21  來源：高分子科技

  眾所周知，糖尿病是一種嚴重的慢性疾病，可導致慢性并發(fā)癥，如中風、腎功能衰竭和糖尿病足潰瘍 （DFU），這極大地影響了患者的生活和健康。研究表明，糖尿病患者 DFU 的發(fā)生率高達 15%，截肢率高達 30%。高血糖、周圍神經病變、動脈疾病、血液運輸障礙以及細菌感染等因素均會導致慢性或復發(fā)性糖尿病傷口，使 DFU 成為傷口愈合研究領域的難點。傷口敷料的作用在 DFU 的管理和治療中至關重要。然而，傳統的傷口敷料容易脫落和斷裂，且生化功能單一，難以滿足頻繁運動的 DFU 的修復需求。因此，設計具有出色組織粘附性和自愈特性的傷口敷料非常重要。此外，具有感染預防、抗炎和促進血管生成等多種生化功能的水凝膠可以滿足 DFU 的運動需求并改善長期不愈合。


圖1 HPC/GPC/PFD （HPCG/PFD） 水凝膠的制備和應用


  近期，西安交通大學前沿科學技術研究院郭保林/梁永平團隊制備了一種具有光熱/光動力協同抗菌與 pH/葡萄糖雙重響應藥物遞送聯合的水凝膠敷料，用于促進糖尿病足潰瘍修復。團隊首先通過間氨基苯基硼酸和己二酰二酰肼雙功能化透明質酸 （AHP） 和氧化硫酸軟骨素 （OCS） 之間的席夫堿和苯硼酸酯的雙重動態(tài)交聯構建了 pH/葡萄糖雙響應水凝膠敷料 （HPC）。隨后，將具有光熱/光動力協同抗菌特性的聚多巴胺還原氧化石墨烯復合甘氨酸修飾的富勒烯 （GPC） 和具有促血管生成與抑制炎癥的藥物吡非尼酮 （PFD） 加載到上述 HPC 水凝膠中；谙驂A/苯硼酸酯對 pH/葡萄糖的響應，HPC/GPC/PFD （HPCG/PFD） 水凝膠可以加速 PFD 的釋放，從而改善 DFU 中的過度炎癥和血管生成。此外，雙重動態(tài)交聯為水凝膠提供了良好的按需去除和自修復性能，而 GPC 為水凝膠帶來了良好的組織粘附、抗氧化和導電性。水凝膠的流變學、形態(tài)學、機械性能、溶脹、降解和生物相容性也得到了很好的驗證。最后，在大鼠的 DFU 模型中，這種水凝膠可以通過減少感染和炎癥、加速傷口閉合以及增強表皮再生、膠原蛋白沉積和血管生成來促進傷口修復，顯示出對糖尿病傷口愈合的促進作用。 


圖2 感染 DFU 傷口愈合實驗示意圖以及各實驗組傷口隨時間的變化


  該工作以“Photothermal/Photodynamic Synergistic Antibacterial Hydrogel Dressing with pH/Glucose Dual Responsive Pirfenidone Release for Diabetic Foot Ulcers”為題發(fā)表在《Advanced Functional Materials》上（2024, 2416205）。文章第一作者是西安交通大學碩士生潘國瑩和助理教授李勐，通訊作者為梁永平助理教授和郭保林教授。該研究得到國家自然科學基金委和中國博士后科學基金會的支持。


  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202416205

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（責任編輯：xu）
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