综述:基于壳聚糖的纳米载体在靶向伤口愈合治疗中的研究进展

【字体: 时间:2025年06月09日 来源:Carbohydrate Polymer Technologies and Applications 6.2

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  这篇综述系统探讨了壳聚糖(CS)纳米颗粒(CSNPs)在伤口愈合中的应用,重点介绍了其生物相容性、抗菌特性和多功能药物递送能力(如生长因子、抗生素和基因)。文章详细分析了CSNPs的制备技术(如离子凝胶法、聚电解质复合物)、封装效率(EE)及控释机制,并探讨了其在慢性伤口(如糖尿病足溃疡DFUs)治疗中的潜力,同时指出了规模化生产和临床转化面临的挑战。

  

壳聚糖作为伤口愈合的生物材料

壳聚糖(CS)是一种天然阳离子多糖,源自甲壳类动物外壳或真菌细胞壁,通过脱乙酰化甲壳素获得。其独特的结构(β-(1→4)-连接的D-葡萄糖胺和N-乙酰-D-葡萄糖胺单元)赋予其生物相容性、可降解性和抗菌活性。CS的氨基和羟基基团支持其与细胞膜和细胞外基质(ECM)的静电相互作用,促进止血、抗炎和细胞迁移。

纳米载体系统的优势

纳米载体(1-100 nm)通过封装抗生素、生长因子或基因,实现靶向递送和控释。CSNPs因其正电荷特性可粘附于伤口负电表面,延长局部药物滞留。例如,pH响应型CSNPs在慢性伤口的酸性环境中释放药物,减少全身副作用。

制备技术与功能优化

CSNPs的制备方法包括:

  • 离子凝胶法:利用三聚磷酸钠(TPP)交联,适合亲水性药物(如VEGF)。
  • 聚电解质复合物:与海藻酸盐等结合,增强稳定性。
  • 乳化溶剂扩散法:适用于疏水药物(如紫杉醇)。

表面修饰(如PEG化)可减少免疫清除,而配体(如整合素结合肽)能靶向成纤维细胞,促进胶原沉积。

治疗应用与协同效应

  • 抗生素递送:CSNPs携带环丙沙星可破坏细菌膜(如金黄色葡萄球菌),同时其自身通过正电荷干扰微生物代谢。
  • 生长因子控释:碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)与CSNPs结合,加速血管生成和上皮化。
  • 基因疗法:CA5-HIF-1α质粒通过CSNPs递送,上调缺氧诱导因子,促进糖尿病伤口修复。

临床转化挑战

尽管临床前研究显示CSNPs可缩短大鼠伤口愈合时间50%,但规模化生产面临批次差异、机械强度不足等问题。未来需开发标准化工艺,并推进多中心临床试验验证其安全性(如长期肝蓄积风险)。

未来方向

智能CSNPs(如酶响应型)和复合系统(CS-银纳米颗粒)将成研究热点,结合多组学分析可优化个体化治疗方案,推动慢性伤口管理的革新。

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