燒傷是全球第四大最常見的破壞性創(chuàng)傷，在軍隊(duì)和平民中都很普遍。燒傷傷口的愈合需要更換失活的組織，這比其他傷口修復(fù)過程更復(fù)雜。此外，燒傷傷口在完全上皮化之前極易受到銅綠假單胞菌和金黃色葡萄球菌等侵入性微生物的感染。傷口感染將嚴(yán)重影響傷口的愈合過程，如炎癥的消退、表皮的成熟和新生血管的形成，甚至?xí)饠⊙Y等并發(fā)癥從而危及生命。因此，易被細(xì)菌感染的燒傷傷口需要立即進(jìn)行抗菌治療以防止傷口感染。近年來研究人員開發(fā)了多種燒傷創(chuàng)面敷料展現(xiàn)出一定的促傷口愈合作用，但大多數(shù)敷料不具備優(yōu)良的抗菌能力，無法應(yīng)對(duì)感染的燒傷創(chuàng)面。妥布霉素（TOB）可以治療各種細(xì)菌感染，臨床上主要用于敏感細(xì)菌引起的嚴(yán)重感染，特別是革蘭氏陰性菌引起的感染，如銅綠假單胞菌引起的燒傷感染。妥布霉素通過抑制細(xì)菌蛋白合成和破壞細(xì)菌細(xì)胞膜來發(fā)揮其殺菌作用。盡管妥布霉素表現(xiàn)出良好的抗菌效果，但它是一種濃度依賴性的抗生素，不正確或不受控制的使用可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的不可逆的副作用。
另一方面，季銨化殼聚糖（QCS）具有豐富的醫(yī)學(xué)優(yōu)勢(shì)。葡聚糖可以觸發(fā)人體的免疫系統(tǒng)，且葡聚糖氧化后能與季銨化殼聚糖發(fā)生席夫堿反應(yīng)形成自愈合水凝膠（QCS/OD水凝膠）。妥布霉素屬于氨基糖苷類抗生素，它可以與氧化葡聚糖（OD）發(fā)生席夫堿反應(yīng)包封在水凝膠內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)妥布霉素緩慢和持續(xù)釋放。然而，細(xì)菌在生長過程中會(huì)釋放乳酸和碳酸等酸性物質(zhì)，pH響應(yīng)的席夫堿水凝膠會(huì)迅速釋放妥布霉素以消滅細(xì)菌，保護(hù)傷口不受感染。因此，QCS/OD/TOB水凝膠可以精確控制妥布霉素的釋放，符合按需給藥的要求。此外，聚多巴胺包覆的聚吡咯納米線（PPY@PDA）的加入能夠賦予水凝膠良好的導(dǎo)電性、抗氧化活性和光熱行為，進(jìn)一步提升了水凝膠的促傷口愈合能力。
鑒于此，西安交通大學(xué)郭保林教授團(tuán)隊(duì)基于殼聚糖、氧化葡聚糖、妥布霉素和PPY@PDA制備了一系列細(xì)菌生長誘導(dǎo)的妥布霉素智能釋放自愈合水凝膠用于治療感染的燒傷傷口。
一、妥布霉素智能釋放水凝膠的制備
圖1. 抗生素智能釋放水凝膠的制備
二、體外藥物釋放及釋放抗菌活性
圖2. 水凝膠的體外藥物釋放及釋放抗菌活性評(píng)估
三、光熱抗耐藥菌及體內(nèi)抗菌活性
圖3. 水凝膠的光熱抗耐藥菌及體內(nèi)抗菌活性評(píng)估
四、促銅綠假單胞菌感染的燒傷傷口愈合能力
圖4. 水凝膠的促銅綠假單胞菌感染的燒傷傷口愈合能力
全文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c05557
作者簡(jiǎn)介：郭保林，博士，教授，博士生導(dǎo)師，國家級(jí)青年人才計(jì)劃入選者，陜西省杰出青年基金獲得者，西安交通大學(xué)青年拔尖計(jì)劃人才A類入選者。2011年從瑞典皇家理工學(xué)院（KTH）獲得高分子材料學(xué)博士學(xué)位，師從瑞典皇家工程院院士Ann-Christine Albertsson教授。主要從事生物醫(yī)用高分子材料的研究，具體研究方向包括可降解導(dǎo)電高分子材料、多功能水凝膠、組織工程支架與再生醫(yī)學(xué)、藥物控制釋放體系、皮膚敷料、止血材料、可穿戴器件等。已經(jīng)以第一/通訊作者在Nature Reviews Chemistry, Progress in Polymer Science, National Science Reveiw, Nature Communications, Advanced Functional Materials, ACS Nano, Nano Today, Biomaterials等國際期刊發(fā)表論文120余篇，其中影響因子大于10的論文70余篇，ESI高被引論文30余篇, SCI引用13000余次，H指數(shù)59。授權(quán)/申請(qǐng)發(fā)明專利10項(xiàng)，目前主持省部級(jí)科研項(xiàng)目10項(xiàng)，包括國家自然科學(xué)基金委項(xiàng)目3項(xiàng)。任國家自然科學(xué)基金委函評(píng)專家和中國生物學(xué)會(huì)血液凈化分會(huì)委員。任 Journal of Renewable Materials (SCI 期刊)副主編，Nanomaterials編委。
郭保林團(tuán)隊(duì)鏈接：https://gr.xjtu.edu.cn/en/web/baoling/home，歡迎優(yōu)秀學(xué)子報(bào)考研究生。
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