華南理工邊黎明教授、張琨雨副教授團(tuán)隊(duì)在Advanced Materials雜志上發(fā)表最新水凝膠研究成果！

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在生物科學(xué)領(lǐng)域，水凝膠因其含水量高、結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)和生物相容性優(yōu)異等特點(diǎn)在各種傷口敷料中脫穎而出。水凝膠網(wǎng)絡(luò)中可引入小分子和引發(fā)劑等特異性藥物，調(diào)節(jié)細(xì)胞活力、分化、遷移、代謝和細(xì)胞間相互作用。原位成形水凝膠噴霧因其優(yōu)異的便攜性及對(duì)不規(guī)則形狀傷口的良好適配性成為近年來極具前景的傷口敷料選擇。然而，現(xiàn)有的水凝膠噴霧往往僅聚焦于藥物遞送，而忽略了糖尿病創(chuàng)面中復(fù)雜病理?xiàng)l件下的活性氧積累和氧供應(yīng)不足的特點(diǎn)，限制了其臨床治療效果。

近期，華南理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院生物材料與再生醫(yī)學(xué)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院關(guān)節(jié)外科團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開發(fā)了一種活性氧驅(qū)動(dòng)的氧合水凝膠（OxyGel）噴霧，用于促進(jìn)糖尿病足潰瘍創(chuàng)面愈合。相關(guān)研究成果在Advanced Materials發(fā)表，中山一院李昊醫(yī)生、學(xué)院2025屆化學(xué)專業(yè)碩士畢業(yè)生魏書陣及2022級(jí)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)博士生凌強(qiáng)君為論文共同第一作者，中山一院廖威明教授及學(xué)院邊黎明教授、張琨雨副教授為通訊作者。

這一具備生物微環(huán)境調(diào)控功能的水凝膠噴霧整合了具有模擬超氧化物歧化酶/過氧化氫酶催化功能的納米酶和動(dòng)態(tài)交聯(lián)超分子水凝膠噴霧。通過唑來膦酸輔助鈰離子組裝，再用單寧酸修飾得到具有級(jí)聯(lián)催化功能的納米酶（TCZ納米酶）（圖1a）。然后，團(tuán)隊(duì)利用己二酸二酰肼修飾的透明質(zhì)酸（HA-ADH）、去鐵胺接枝的醛基化β-環(huán)糊精（DFO-β-CD-ald）和對(duì)叔丁基苯乙酸修飾的透明質(zhì)酸 （HA-TP）構(gòu)建基于動(dòng)態(tài)主客體相互作用和席夫堿鍵的OxyGel噴霧，TCZ 納米酶通過氫鍵相互作用穩(wěn)定錨定于水凝膠三維網(wǎng)絡(luò)中（圖 1b）。制備的 OxyGel 有效地重塑了氧化應(yīng)激和缺氧微環(huán)境，促進(jìn)巨噬細(xì)胞表型由M1向M2轉(zhuǎn)變，增強(qiáng)內(nèi)皮細(xì)胞的活力、遷移和血管生成。令人印象深刻的是，在兩周治療期間僅使用一次 OxyGel 噴霧即可顯著促進(jìn)糖尿病大鼠背部皮膚全層創(chuàng)面和糖尿病足潰瘍創(chuàng)面的愈合（圖 1c）。此外，RNA測(cè)序結(jié)果顯示 OxyGel 噴霧上調(diào)了與創(chuàng)面愈合相關(guān)的多種信號(hào)通路，展示了其在治療難治性糖尿病創(chuàng)面及與氧化應(yīng)激和缺氧相關(guān)的其他疾病的潛力。

圖1. 活性氧驅(qū)動(dòng)的氧合水凝膠（OxyGel）噴霧促進(jìn)糖尿病足潰瘍創(chuàng)面愈合的示意圖。a) TCZ納米酶的合成路線和級(jí)聯(lián)催化功能示意圖；b) OxyGel噴霧的制備過程和交聯(lián)機(jī)制示意圖；c) OxyGel噴霧在糖尿病足潰瘍治療中的作用機(jī)制。

附文章鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202504829