
图1. 三维模板化浸润诱导转移聚合策略(3D-WET)制备具有对齐水化水凝胶通道的自泵油水凝胶敷料(SPD)用于导出伤口粘性渗出液,促进糖尿病伤口愈合的示意图。(来源:Adv. Mater.)
在国家自然科学基金项目(21972155, 22002177, 22035008)等资助下,中国科学院理化技术研究所王树涛研究员和时连鑫副研究员团队报道了一种具有对齐水化水凝胶通道的自泵油水凝胶敷料(SPD),通过将创面过量粘性渗出物的有效导出促进了巨噬细胞的极化,加速了再上皮化、血管生成和胶原沉积,最终实现了糖尿病伤口的快速愈合。相比于商用水胶体敷料相比,其真皮重塑增强约14.3%,伤口愈合时间缩短约33.3%。这项研究促进了涉及粘性生物液体的慢性伤口的下一代功能性敷料的发展。相关研究成果以题目“A viscous-biofluid self-pumping organohydrogel dressing to accelerate diabetic wound healing”于2024年3月29日在线发表在《先进材料》(Advanced Material)杂志上。
目前的伤口敷料在处理伤口床的粘性渗出液方面普遍面临着巨大的挑战。粘性渗出物由于其固有的高粘度和弱流动性的特点,往往具有引流速度慢,引流性能差和不可避免的伤口粘连等问题,最终导致伤口产生严重的并发症,如浸渍、深溃疡,甚至截肢。因此,开发出具有及时清除过量粘性渗出物的新一代伤口敷料仍然是一个巨大的挑战。
研究团队设计了一种具有对齐水化水凝胶通道的自泵油水凝胶敷料(SPD)。通过三维模板化浸润诱导转移聚合策略(3D-WET)得到了由疏水的油凝胶层、亲水的水凝胶层和对齐的水化水凝胶通道组成的自泵油水凝胶敷料。SPD展现出快速且单向的导水速度(高达41.67 μL/s),远远超过先前报道的Janus自泵敷料(小于5.00 μL/s),并且水化水凝胶通道确保了粘性流体(粘度高达90 mPa·s)的持续有效导出能力。在糖尿病大鼠伤口模型上,自泵油水凝胶敷料展示出了快速的促进愈合效果。SPD在伤口愈合中的优异表现可能归因于含有葡萄糖和一些过表达炎症因子组成的粘性生物液体的导出。这种有效的单向导出对巨噬细胞从M1向M2的转变具有显著的调节作用,使炎症期缩短,促进再上皮化、胶原沉积和血管生成,最终加速糖尿病创面的愈合过程。
作者指出本研究将界面设计与流体管理相结合,为长期困扰临床的伤口粘性液体问题提供了一种可行的解决方案。未来,物理刺激和化学治疗等方法将提升SPD为多功能创面敷料,最终实现结构和功能完美的组织再生。
论文信息:
A Viscous-Biofluid Self-Pumping Organohydrogel Dressing to Accelerate Diabetic Wound Healing
Wuyi Xiao, Xizi Wan, Lianxin Shi*, Maosheng Ye, Yikai Zhang, and Shutao Wang*
Advanced Materials
DOI: 10.1002/adma.202401539
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202401539
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