动态希夫碱交联水凝胶载去铁胺微球通过微环境响应性释药促进慢性糖尿病伤口愈合

《Biomaterials Advances》：Dynamic Schiff-base cross-linked hydrogel deferoxamine-loaded microspheres for microenvironment-responsive drug release to promote chronic diabetic wound healing

本研究开发了一种基于动态希夫碱交联的智能水凝胶敷料（DFO@G/C-CO），通过pH响应性释放去铁胺（DFO）靶向调控糖尿病伤口微环境。该水凝胶通过稳定HIF-1α上调VEGF/CD31表达，激活PI3K-Akt信号通路，显著促进血管生成和细胞增殖。动物实验显示15天内伤口闭合率达95%，为慢性糖尿病伤口治疗提供了新型多功能治疗平台。

　　

章节亮点

材料

明胶（猪源B型）、壳聚糖、苯基（2,4,6-三甲基苯甲酰基）磷酸锂、氯化铁、石油醚、司盘80和石蜡油购自阿拉丁公司。去铁胺、羧甲基壳聚糖、果胶、高碘酸钠和DMSO购自麦克林公司。乙二醇购自天津富宇精细化工有限公司。甲基丙烯酸酐、Tween 60和L-谷氨酰胺购自Sigma-Aldrich。DMEM、DPBS和NEAA购自商业供应商。

DFO@G/C微球的制备与表征

通过明胶的胺基侧链引入甲基丙烯酸基团，使其可聚合成稳定水凝胶。壳聚糖经酰化反应与甲基丙烯酸酐反应获得甲基丙烯酰化壳聚糖（CSMA）。GelMA在5.41和5.65 ppm的核磁共振峰表明甲基丙烯酸成功接枝（接枝度60.26%）。CSMA在5.6–6.2 ppm和特定化学位移区显示特征峰，证实甲基丙烯酰化改性。

讨论

糖尿病慢性伤口难愈的根本原因在于其独特的病理微环境：高血糖抑制VEGF表达导致血管生成障碍，酸性环境进一步延缓修复。商用纤维蛋白凝胶存在局限性，而本研究的水凝胶通过动态希夫键实现DFO的pH控释，协同调控微环境与血管生成信号通路。

结论

本研究成功构建了动态希夫碱交联自适应水凝胶（DFO@G/C-CO）。通过CMC与OP形成动态交联网络并整合DFO负载的GelMA/CSMA复合微球，实现了对糖尿病伤口微环境的多维动态调控。酸性环境下DFO的控释显著加速细胞迁移和血管生成，动物实验证实其高效促进伤口愈合，为慢性糖尿病伤口管理提供了新策略。