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  糖尿病傷口具有復雜的微環境，包括長時間的細菌感染導致形成細菌生物膜、活性氧過表達導致氧化應激、持續炎癥反應、血管生成受損等，通常難以愈合，給患者帶來巨大的痛苦，并給醫療系統帶來沉重的負擔。因此，亟需建立一種促進感染性糖尿病傷口愈合的多功能平臺。微針貼片可以以無痛和微創的方式穿透物理屏障，將治療成分有效地遞送到感染性糖尿病傷口部位，已被廣泛用于糖尿病傷口修復。此外，外源性電刺激可以通過加速糖尿病傷口部位的細胞增殖和遷移、促進血管生成和膠原蛋白沉積從而加速傷口愈合過程。但現有的電刺激設備過于笨重不方便攜帶，且一般需要專業人員操作，不方便大面積應用。摩擦納米發電機可以收集機械能轉化為電能，由于具有小型化、柔韌性、耐磨性、輕質性和低成本等特點，已經作為一種可穿戴的自供電電源得到了廣泛的應用。

  在這項工作中，該課題組致力于設計一種集成負載TA@ZnO微粒的多功能微針貼片（TZ@mMN）和摩擦納米發電機（TENG）的多功能自供電微針裝置（TZ@mMN-TENG），用于加速感染性糖尿病傷口愈合。TZ@mMN是通過兩步工藝制備的。首先，將TA@ZnO微粒、導電聚合物聚苯胺（PANI）、交聯劑PEGDA和光引發劑Irgacure 2959超聲分散到甲基丙烯酰明膠（GelMA）溶液中，通過紫外光交聯得到負載TA@ZnO微粒的導電GelMA水凝膠微針尖。然后將帶負電荷的透明質酸和TA@ZnO微粒混合溶液與帶正電荷的殼聚糖季銨鹽和PANI聚合物混合溶液依次沉積，制備了負載TA@ZnO微粒的導電微針襯底。TZ@mMN不僅可以穿透物理屏障并輸送單寧酸和鋅離子到感染性糖尿病傷口，而且還可以清除傷口部位過多的活性氧以減輕氧化應激，殺死細菌和消除細菌生物膜。TENG可以收集生物力學運動并將其轉化為電刺激，然后通過TZ@mMN將電刺激遞送到感染性糖尿病傷口部位。體外實驗表明，TZ@mMN-TENG可以顯著促進成纖維細胞和人臍靜脈內皮細胞的增殖和遷移。動物實驗表明，TZ@mMN-TENG可以清除糖尿病傷口中的細菌；降低TNF-α和IL-6的表達，緩解炎癥反應；增強CD31和VEGF的表達，促進血管生成；促進表皮重塑和膠原沉積，加速感染性糖尿病傷口愈合。因此，TZ@mMN-TENG在促進糖尿病傷口修復方面具有巨大的潛力。

  原文鏈接: Weikun Li, Zonghao Liu, Xin Tan, Ning Yang, Yanling Liang, Diyi Feng, Han Li, Renqiang Yuan, Qianli Zhang, Ling Liu, and Liqin Ge. All-in-One Self-Powered Microneedle Device for Accelerating Infected Diabetic Wound Repair. Advanced Healthcare Materials, 2024, 2304365.

  DOI: 10.1002/adhm.202304365

  https://doi.org/10.1002/adhm.202304365