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  糖尿病在全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)出高發(fā)態(tài)勢(shì)，患病率可達(dá)8.5%以上，僅2016年糖尿病就直接造成全球160萬(wàn)人死亡。糖尿病導(dǎo)致的皮膚破潰和傷口感染預(yù)后較差，截肢率和死亡率較高，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。由于糖尿病慢性傷口局部呈現(xiàn)氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)和慢性感染并存的狀態(tài)，傳統(tǒng)的清創(chuàng)、包扎等治療手段因缺乏相應(yīng)的生物學(xué)功效，無(wú)法針對(duì)組織局部的病理反應(yīng)提出針對(duì)性策略，因此治療效果欠佳。此外，傳統(tǒng)的傷口敷料與皮膚組織力學(xué)性質(zhì)相差較大，常常會(huì)妨礙肢體運(yùn)動(dòng)或容易脫落，影響治療效果。因此，發(fā)展與皮膚組織力學(xué)性能相似且具備抗氧化應(yīng)激、抗炎、抗感染性能的新型傷口敷料材料具有重要的臨床意義。

  近期，西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院成一龍研究員課題組將基于咪唑烷基脲的氫鍵交聯(lián)水凝膠和生物活性分子-單寧酸（TA）相結(jié)合，開(kāi)發(fā)了一種新型仿生皮膚水凝膠傷口敷料（TAP 水凝膠）。在前期的工作中，研究團(tuán)隊(duì)將包含多個(gè)氫鍵給體和受體的咪唑烷基脲分子引入聚合物的設(shè)計(jì)，構(gòu)建了一系列氫鍵交聯(lián)的PMI水凝膠（J. Mater. Chem. B, 2020, 8, 3058-063；ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 34161-34169），在預(yù)防術(shù)后組織粘連方面取得了理想的效果。進(jìn)一步，研究團(tuán)隊(duì)將天然多酚化合物單寧酸通過(guò)不同的非共價(jià)相互作用負(fù)載于PMI水凝膠中，構(gòu)建了一種具備與人皮膚組織相近力學(xué)特征的水凝膠“創(chuàng)可貼”，其可以在傷口局部實(shí)現(xiàn)抗菌、抗炎、抗氧化等多重功效，進(jìn)而促進(jìn)糖尿病慢性傷口的愈合。

水凝膠材料的生物應(yīng)用示意圖

  TAP水凝膠不僅展現(xiàn)出了優(yōu)異的力學(xué)性能，而且在濕潤(rùn)環(huán)境下仍然保持著出色的粘接特性，這使得其作為傷口敷料的實(shí)用性和適用性大大提高，既方便了臨床操作，同時(shí)還可有效避免由外力或人體局部運(yùn)動(dòng)引起敷料破壞而導(dǎo)致的二次感染。針對(duì)糖尿病傷口易發(fā)生感染、局部組織炎癥反應(yīng)增強(qiáng)以及氧化應(yīng)激平衡失調(diào)等問(wèn)題，該水凝膠敷料可同時(shí)發(fā)揮抗菌、抗炎、抗氧化的多重生物功效，相較于商品化敷料膜，能夠顯著促進(jìn)糖尿病小鼠的傷口閉合，同時(shí)在RNA水平抑制促炎相關(guān)因子TNF-α, Nos2, PGE-2, Cxcl15, MPO的表達(dá)，在蛋白水平促進(jìn)抗炎因子IL-4, IL-10，TGF-β和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的表達(dá)，組織學(xué)評(píng)價(jià)中也顯示出了理想的治療效果。值得一提的是，TAP水凝膠還可以在皮膚創(chuàng)傷早期有效促進(jìn)傷口區(qū)域止血，并在已經(jīng)發(fā)生感染的糖尿病慢性傷口中同樣起到了良好的治療作用。

  該研究成果以“Bioactive skin-mimicking hydrogel band-aids for diabetic wound healing and infectious skin incision treatment”為題發(fā)表在國(guó)際生物材料領(lǐng)域權(quán)威期刊Bioactive Materials上。西安交通大學(xué)口腔醫(yī)院博士生楊宇軒、趙曉丹為本論文的共同第一作者，西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院成一龍研究員為通訊作者。

  該研究是成一龍研究員課題組繼動(dòng)態(tài)苯硼酸酯交聯(lián)水凝膠糖尿病皮膚傷口敷料工作之后（Adv. Funct. Mater. 2021, 2009442）的又一重要成果。該研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、陜西省顱頜面精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、西安交通大學(xué)“青年拔尖人才支持計(jì)劃”等項(xiàng)目的支持。論文的表征及測(cè)試得到西安交通大學(xué)分析測(cè)試共享中心的大力支持。

  原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452199X21001730