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感染性伤口治疗因抗生素耐药面临挑战。研究人员研发含核壳生物活性玻璃纳米颗粒的水凝胶(CC/AP@CM),其能序贯释放 Cu2+和 Mg2+。该水凝胶抗菌、促血管生成等,为治疗感染性伤口提供新策略。
在伤口愈合领域,感染性伤口的处理堪称一大棘手难题。皮肤作为人体最大的器官,本应像坚固的城墙一样保护内部器官免受外界侵害,可一旦它出现破损,就如同城墙出现缺口,微生物便会趁机而入,引发伤口感染。这些感染不仅会触发炎症反应,阻碍伤口的正常愈合进程,严重时还可能引发全身性感染,危及患者的生命安全。更糟糕的是,抗生素耐药问题日益严重,使得传统的治疗方法逐渐失去效力,研发新的有效策略迫在眉睫。
在此背景下,研究人员开启了一项意义重大的研究。他们致力于研发一种新型的水凝胶(CC/AP@CM),用于解决感染性伤口的治疗难题。最终,他们成功开发出了这种具有先进双相免疫调节功能的水凝胶,它不仅具备显著的抗菌特性,还能促进细胞迁移、激活免疫、促进血管生成以及实现组织再生,为感染性伤口的治疗带来了新的希望,相关成果发表在《Biomaterials》上。
在研究过程中,研究人员主要运用了以下关键技术方法:通过透射电子显微镜(TEM)对水凝胶中的 Cu-Mg BGns 进行微观结构观察,确定其核壳结构;利用能量色散光谱(EDS)的平面扫描和线扫描,分析铜离子和镁离子在结构中的分布;借助动态光散射(DLS)技术测定 Cu-Mg BGns 的粒径大小。
下面来看具体的研究结果:
- 水凝胶的结构特征:TEM 显示 Cu-Mg BGns 呈现出明显的球形核壳结构。EDS 的平面扫描和线扫描结果表明,铜离子主要分布在颗粒的外层,而镁离子主要位于内层。DLS 测定结果显示,Cu-Mg BGns 粒径分布较窄,平均直径为 330.13nm。
- 抗菌及免疫调节效果:水凝胶(CC/AP@CM)对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)展现出强大的抗菌功效。在体外实验中,它能够增加血管生成,促进成纤维细胞的增殖和迁移。同时,该水凝胶可以促进巨噬细胞从促炎的 M1 表型向抗炎的 M2 表型极化,有效平衡抗菌防御和组织再生过程。
- 体内实验效果:在小鼠伤口模型实验中,CC/AP@CM 水凝胶显著加速了伤口的闭合速度,激活了包括树突状细胞和 T 细胞在内的免疫反应,有力地促进了伤口的愈合。
研究结论表明,这种水凝胶通过阶段性释放 Cu2+和 Mg2+离子,能够诱导短期的促炎抗菌反应和长期的抗炎效果,优化了感染性伤口的愈合过程。它的出现,为解决感染性伤口治疗难题提供了全新的思路和方法。在讨论部分,研究人员指出,该水凝胶的设计理念符合自然伤口愈合的不同阶段需求,这种序贯免疫调节策略有望成为治疗复杂伤口感染的有效手段,不仅能增强免疫防御,还能促进组织愈合,为未来感染性伤口治疗领域的发展奠定了坚实的基础,具有极高的临床应用潜力和研究价值。