基于类过氧化物酶的微环境响应型可注射水凝胶用于细菌感染的伤口愈合

学术   2024-06-28 17:00   北京  

近日, 浙江理工大学王世博副教授与孔祥东教授合作在Science China Technological Sciences在线发表了题为Peroxidase-like nanozyme based microenvironment-responsive injectable hydrogel for bacteria-infected wound healing的研究论文, 该研究工作报道了一种基于类过氧化物酶的微环境响应型可注射水凝胶,可用于细菌感染伤口的快速愈合。

原文信息:

Zhou W, Li X N, Tang M C, et al. Peroxidase-like nanozyme based microenvironment-responsive injectable hydrogel for bacteria-infected wound healing. Sci China Tech Sci, 2024, https://doi.org/10.1007/s11431-023-2631-4

水凝胶具有良好的保湿性,能迅速吸收伤口处的分泌物,是极具潜力的伤口敷料之一。然而,作为伤口保护屏障的水凝胶敷料普遍缺乏对伤口表面微环境的响应能力,这限制了水凝胶敷料在预防感染和促进伤口修复方面的作用效果。

为了解决这些问题,研究人员开发了基于类过氧化物酶的可注射水凝胶CF/MS@HG用于细菌感染伤口的快速愈合。该水凝胶主要由氧化海藻酸钠、改性明胶和聚赖氨酸通过席夫碱反应而成,添加MIL-101(CuFe) NPsCF)和MnSe2 NPsMS)组成含纳米颗粒的水凝胶。研究结果表明,该水凝胶具有良好的可注射性,使用时能在感染的伤口部位迅速凝胶化。

合成过程及注射示意图

体外实验证明,这种水凝胶具有良好的黏附性和自愈合能力。此外,具有类过氧化物酶(POD)活性的CF能在伤口微环境中催化原位过氧化氢(H2O2),产生剧毒的羟基自由基(•OH)诱导细菌氧化损伤而死亡。同时,MS在微酸性的伤口微环境中会分解生成H2Se导致细菌代谢异常,从而抑制细菌增殖。值得一提的是,水凝胶成分中的聚赖氨酸也有助于进一步加强水凝胶的抗菌性能。体内实验也表明,该水凝胶具有良好的生物安全性并能促进感染伤口的愈合。这种多功能智能水凝胶在促进细菌感染伤口的愈合方面具有良好的应用前景。

小鼠伤口愈合对比

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