综述：细胞外囊泡的机械强度与生物力学

本文报道了一种新型胶囊状葡萄糖氧化酶（GOx）负载金属酚纳米酶（GZ-TA-VOx）复合pH/葡萄糖双响应水凝胶系统，通过协同光热/催化抗菌、微环境调控（如耗糖产酸、降解谷胱甘肽（GSH））和多重生物功能（促血管生成、抗炎、上皮增殖），为糖尿病伤口感染提供了精准治疗策略。

　　

引言

糖尿病是一种常见的慢性代谢性疾病，全球患者数量预计在2045年将超过7亿。糖尿病伤口感染是其最常见并发症之一，高糖环境易导致细菌感染、缺氧、血管生成受损和过度炎症反应，严重时甚至需截肢，造成重大社会负担。传统敷料难以满足糖尿病伤口对湿润环境、抗菌保护和组织修复的多重需求。水凝胶因其三维网络结构、良好载药性和保湿性成为理想敷料，但单一功能水凝胶在感染控制方面存在局限。近年来，纳米复合水凝胶结合了纳米材料的多功能性和水凝胶的生物学优势，其中纳米酶作为模拟天然酶活性的合成材料，具有高稳定性、低成本和大规模生产潜力，可通过酶催化反应改善伤口微环境。

GZ-TA-VO_x纳米酶的合成与表征

胶囊状GZ-TA-VO_x纳米酶通过三步反应合成：首先采用一锅法将GO_x、2-甲基咪唑和锌硝酸盐混合形成GO_x@ZIF-8纳米粒子（GZ NPs）；随后用单宁酸（TA）蚀刻GZ NPs形成中空多孔结构的GO_x-Zn²⁺/Cu²⁺-TA纳米粒子（GZ-TA NPs）；最后通过金属-酚配体作用将VO₃^-与TA组装并部分还原钒，形成最终产物。该纳米酶具有高效的过氧化物酶（POD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）样活性，以及光热抗菌性能。GO_x可消耗伤口局部葡萄糖生成过氧化氢（H₂O₂）和葡萄糖酸，降低pH值并增强纳米酶催化活性。

水凝胶系统的构建与功能

GZ-TA-VO_x纳米酶被锚定于聚乙烯醇（PVA）和苯硼酸接枝海藻酸钠（SA-PBA）构成的水凝胶中。该水凝胶具有组织粘附性、自愈合性和pH/葡萄糖双响应降解特性，可实现药物控释。在高糖和酸性环境下，苯硼酸酯键和儿茶酚基团解离，触发功能因子释放。纳米酶产生的羟基自由基（•OH）可有效杀灭细菌，同时消耗谷胱甘肽（GSH）以维持•OH稳定性。光热效应进一步协同增强抗菌效果。

体内外实验验证

体内实验表明，GZ-TA-VO_x水凝胶能显著减轻炎症、促进血管生成和上皮细胞增殖，加速伤口愈合。其通过调节伤口微环境（降低血糖、酸化局部环境）、增强催化活性和提供物理保护，实现了对糖尿病感染伤口的多重治疗作用。与传统敷料和抗生素相比，该系统在克服疗效不足和耐药性方面展现出显著优势。

结论

本研究开发了一种多功能GZ-TA-VO_x纳米酶水凝胶，兼具生物相容性、自愈合性、组织粘附性和双响应降解特性。通过光热/级联催化协同抗菌、微环境调控和促愈合功能，为糖尿病伤口感染的治疗提供了新策略。该工作不仅提出了金属酚纳米酶的新型合成方法，也为复杂伤口管理提供了有前景的解决方案。