
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
多功能蛋白-多糖复合水凝胶(CFGMA/HA-SH/Ag+ /V-pep)的抗菌与促血管生成特性及其在感染伤口修复中的应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Biomaterials Advances 5.5
编辑推荐:
针对感染性伤口修复中存在的细菌感染、血管生成缓慢及伤口不规则等临床难题,研究人员开发了一种基于双键功能化重组胶原(CFGMA)、巯基化透明质酸(HA-SH)、银离子(Ag+ )和血管内皮生长因子模拟肽(V-pep)的多功能复合水凝胶。该水凝胶兼具优异机械性能、抗菌、抗炎、促增殖和促血管生成作用,体外实验证实其可促进巨噬细胞M1向M2型极化,加速HUVECs血管形成;体内实验显示其能有效杀灭细菌并12天内促进感染伤口修复,为临床提供了新型治疗策略。
皮肤作为人体与外界环境交互的第一道屏障,其损伤后的修复过程常因细菌感染、血管再生障碍等问题变得复杂而漫长。传统敷料如纱布和海绵虽能提供基础保护,却难以应对不规则伤口形态和多重病理因素。尤其令人头疼的是,现有动态水凝胶虽能贴合伤口,却往往因机械强度不足而“力不从心”。面对这一临床困境,中国研究人员另辟蹊径,将仿生设计与功能整合推向新高度——他们通过巧妙组合重组胶原、透明质酸衍生物、银离子和血管生长因子肽,打造出一款能“智能适应”伤口且“内外兼修”的复合水凝胶。这项发表于《Biomaterials Advances》的研究,为感染伤口治疗提供了全新解决方案。
研究团队采用四大关键技术:1)化学修饰构建双键化重组胶原(CFGMA)和巯基化透明质酸(HA-SH);2)动态配位交联技术利用Ag+
与巯基结合形成初级网络;3)光交联固化增强机械性能;4)多模型验证体系(包括大鼠感染伤口模型、巨噬细胞极化实验和HUVECs血管生成实验)评估功能。
水凝胶制备与表征
通过FTIR和1
H NMR证实HA-SH成功合成(2550 cm-1
处硫醇特征峰)。SEM显示水凝胶具有多孔结构(孔径50-100 μm),压缩测试显示其承受应力达120 kPa,流变学证实储能模量(G')高于损耗模量(G"),表明稳定的凝胶网络。
抗菌性能
对金黄色葡萄球菌(S. aureus)和大肠杆菌(E. coli)的抑菌率分别达98.7%和97.3%,生物膜实验显示Ag+
持续释放抑制细菌黏附。
生物学功能
巨噬细胞实验表明水凝胶使M2型标志物CD206表达提升3.2倍;L929成纤维细胞增殖率提高68%;HUVECs形成毛细血管样结构的长度增加2.4倍,VEGFR2磷酸化水平显著上调。
体内疗效
大鼠感染伤口模型中,治疗组12天愈合率达92%,较对照组(65%)显著提升。组织学显示更多新生血管(CD31+
面积增加47%)和更成熟的胶原沉积(Masson染色胶原密度提升58%)。
这项研究突破性地将机械性能优化与多重生物功能整合于单一水凝胶体系。通过CFGMA提供类ECM(细胞外基质)支撑,HA-SH调控免疫微环境,Ag+
实现长效抗菌,V-pep精准促进血管再生,形成“杀菌-抗炎-再生”协同治疗闭环。尤其值得注意的是,动态配位与光交联的“两步成型”策略,既保证了注射适应性,又最终获得高强度网络,为不规则伤口修复提供了理想载体。该成果不仅为感染伤口治疗提供临床转化新选择,更为多功能生物材料设计提供了范式参考。
生物通微信公众号
知名企业招聘