燒、創傷所導致的創面感染一直是臨床醫師面臨的嚴峻挑戰,如不及時、有效治療,常造成創面延遲愈合、瘢痕畸形、甚至敗血癥等致命性并發癥。因此,如何快速有效抗菌,加速創面愈合和提高創面修復質量是治療感染性創面的關鍵。
近日,武漢理工大學戴紅蓮教授團隊聯合浙江大學醫學院附屬第一醫院胡懿郃教授團隊構建了一種具有“主動”捕獲并快速殺滅細菌,同時通過促進神經血管網絡重建加速(感染性/慢性感染)創面高質量修復的多功能水凝膠,并在大鼠皮膚感染模型中展示了其治療效果。該水凝膠由季銨鹽殼聚糖(QCS)包覆負載萬古霉素的姜黃素基(鋅)金屬有機框架(QCSMOF-Van)與海藻酸鈉/明膠雙網絡水凝膠復合而成,具有良好的力學、粘附、溶脹、保濕和生物降解性能。QCSMOF-Van利用QCS表面的正電荷捕獲細菌,并通過Zn2+與萬古霉素的協同抗菌作用,實現了細菌的高效捕獲和快速殺滅。此外,QCSMOF-Van水凝膠具有優異的抗炎特性及溫和的光熱效應,通過多維度調節感染性傷口部位的免疫微環境,促進神經血管再生和網絡重建,加速創面組織再生和快速愈合。因此,這種多功能水凝膠的組織再生級聯管理策略為創面治療提供了一種新的思路,在感染性創面治療方面具有很大的優勢和前景。
相關研究成果以題為“Photothermal hydrogel encapsulating intelligently bacteria-capturing Bio-MOF for infectious wound healing”于2022年11月2日發表在《ACS Nano》上。武漢理工大學碩士研究生黃凱和中南大學湘雅醫院博士后劉文斌為文章共同第一作者,武漢理工大學戴紅蓮教授和浙江大學醫學院附屬第一醫院胡懿郃教授為通訊作者。該工作得到了國家自然科學基金、深圳市基礎研究重點項目等項目的支持。
圖5. Bio-MOF水凝膠促進大鼠金黃色葡萄球菌感染性傷口再生和愈合。由于QCSMOF-Van水凝膠的快速抗菌特性和良好抗炎能力,3天即實現了創面感染的控制,避免了慢性炎癥的發生。
圖6. Bio-MOF水凝膠促神經血管網絡重建效果評估。QCSMOF-Van水凝膠組在光熱的輔助下,神經、血管再生及網絡重建,可能與Zn2+的釋放和低溫光熱效應協同影響免疫微環境有關。
文章來源:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c09593
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