负载姜黄素的PLGA微粒与ZnO/GeIMA水凝胶微针复合系统促进感染性伤口愈合及抑制瘢痕增生的研究

本研究针对感染性伤口愈合过程中易形成病理性瘢痕的临床难题，开发了一种兼具抗菌与抗瘢痕功能的复合水凝胶微针系统。研究人员通过将姜黄素(Cur)负载的PLGA微粒与ZnO纳米颗粒整合至明胶甲基丙烯酰(GelMA)水凝胶微针中，构建了具有双重药物释放功能的MN-C/P-Z系统。该微针能穿透伤口物理屏障实现精准给药，ZnO基底层形成抗菌屏障，Cur持续释放抑制α-SMA和胶原沉积。动物实验证实其可加速感染伤口愈合（大鼠模型愈合率89.7%）并降低兔耳瘢痕指数(SEI=1.12)，为临床提供新型治疗策略。

　　

皮肤作为人体第一道防线，其损伤后的异常愈合常导致瘢痕增生，不仅影响美观，更可能引发功能障碍。传统治疗手段如注射和贴片存在药物渗透不足、疗程长等问题，而伤口感染会进一步加剧胶原异常沉积。针对这一临床痛点，青岛大学附属医院联合多学科团队在《Journal of Nanobiotechnology》发表研究，创新性地将纳米技术与微针透皮给药系统结合，开发出能同步解决感染控制和瘢痕预防的智能治疗平台。

研究团队采用电喷雾法制备Cur/PLGA微粒(C/P)，通过真空灌注将其负载于GelMA微针尖端，基底层整合ZnO纳米颗粒形成MN-C/P-Z系统。关键技术包括：1）电喷雾制备粒径4.12±0.56μm的C/P微粒；2）光聚合构建金字塔形微针（高545±15μm）；3）建立大鼠金黄色葡萄球菌感染模型和兔耳增生性瘢痕模型验证疗效。

微针制备与表征
通过SEM证实微针呈多孔结构，C/P微粒均匀分布于尖端。体外释放实验显示Cur呈现双相释放模式：24小时突释28.9%，后续20天持续释放至62.2%。压缩测试表明单针断裂强度达0.38N，远超皮肤穿刺阈值（0.098N）。

体外安全性验证
CCK-8检测显示L929细胞存活率>80%，划痕实验证实MN-C/P-Z组48小时迁移率达89.7%（对照组58.5%）。溶血率仅1.2%，符合医用标准。

抗菌与抗氧化性能
MN-C/P-Z对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率接近100%，显著优于单一组分（MN-C/P组约58%）。DPPH实验显示Cur贡献主要抗氧化活性（清除率81.6%）。

抗瘢痕机制
Western blot分析发现MN-C/P-Z使瘢痕成纤维细胞中α-SMA表达降低42%，Col I/Col III比值从3.2降至1.8，促进胶原结构正常化。

动物实验验证
在大鼠感染模型中，MN-C/P-Z组14天伤口完全闭合，细菌载量降低10倍。兔耳瘢痕模型显示治疗组瘢痕厚度减少37%，超声检测厚度仅1.12mm，Sirius红染色证实Col III占比提升至35%。

该研究首次实现通过单一微针系统同步解决伤口感染和瘢痕防控两大难题。其创新点在于：1）物理穿透与化学治疗的协同作用；2）ZnO与Cur的抗菌-抗炎双通路机制；3）长达20天的药物缓释周期覆盖伤口重塑关键期。这种"治疗-预防"一体化设计为慢性伤口管理提供了新范式，具有显著的临床转化价值。