新型氟硼烷二吡咯涂层透明贴片治疗糖尿病感染创面的光动力疗法研究

针对糖尿病伤口细菌感染（尤其是耐药菌感染）这一临床难题，福州大学团队开发出基于氟硼烷二吡咯(BODIPY)衍生物的光敏剂透明贴片。该贴片在环境光（538 nm）激发下产生活性氧(ROS)，可高效杀灭MRSA等耐药菌并加速伤口愈合，动物实验证实其优异抗菌效果与生物安全性，为糖尿病足治疗提供了创新解决方案。

　　

糖尿病引发的慢性伤口感染已成为全球医疗系统面临的重大挑战。据统计，全球有超过4亿糖尿病患者，其中约20%的中重度糖尿病足感染患者最终需要截肢。高血糖环境导致的代谢紊乱和血管病变，使伤口极易被耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）等耐药菌定植，传统抗生素治疗往往失效。这种持续感染引发组织炎症反应，形成恶性循环，每年造成近千亿美元的医疗负担。

福州大学研究团队在《Bioorganic Chemistry》发表的研究中，创新性地将光动力疗法（PDT）与创面敷料相结合。通过设计吸收波长（538 nm）与太阳光匹配的氟硼烷二吡咯（BODIPY）衍生物光敏剂，开发出可环境光激活的透明聚氨酯（PU）贴片。该贴片在氧气存在下通过光动力作用产生活性氧（ROS），能特异性杀灭细菌而不损伤正常组织。

研究采用三步关键技术：1）通过胺基修饰合成三种BODIPY衍生物（BDP-1/2/3），利用重原子效应增强单线态氧（¹
O₂
）产量；2）构建耐药菌感染的糖尿病小鼠模型，评估贴片在体抗菌效果；3）通过细胞计数试剂盒（CCK-8）和病理学分析验证生物安全性。

材料与仪器
研究选用2,4-二甲基吡咯等原料合成BODIPY核心结构，采用三氟乙酸（TFA）催化反应，通过核磁共振（NMR）和质谱（MS）表征化合物结构。

新型抗菌化合物设计
通过将哌嗪乙胺等三种胺基团与BODIPY偶联，使化合物在水溶液中带正电，特异性靶向细菌表面负电荷。其中BDP-3在538 nm处有最强吸收，与太阳光发射光谱重叠度达85%，单线态氧量子产率提升至0.72。

讨论
在MRSA感染的糖尿病小鼠模型中，贴片治疗组7天内细菌载量降低99.8%，伤口收缩率提高2.3倍。组织学显示炎症因子IL-6水平下降67%，血管内皮生长因子（VEGF）表达增加3倍，证实其兼具抗菌和促愈合双重功能。

结论
该研究首次实现环境光激活的抗菌贴片，突破传统PDT需要专用光源的限制。BDP-3对革兰阳性菌（MRSA）、革兰阴性菌（A. baumannii
）的MIC均<1 μg/mL，且细胞毒性实验显示对哺乳动物细胞存活率>95%。

意义
这项工作为糖尿病伤口管理提供革命性方案：1）利用太阳光实现随时随地的抗菌治疗；2）透明材质允许创面可视化监测；3）避免抗生素滥用导致的耐药性。作者Lina Deng等提出的"光敏剂-敷料"一体化策略，为慢性伤口治疗开辟了新途径。