双组分微粒敷料同步调控感染性糖尿病伤口微环境并促进组织再生

慢性糖尿病伤口因复杂的伤口床环境（如慢性炎症、过量活性氧(ROS)、细胞外基质(ECM)损伤和细菌感染）面临治疗挑战。为解决这一问题，研究人员开发了一种快速自凝胶的聚丙烯酸(PAA)衍生物/羟基积雪草苷(MA)微粒敷料，兼具抗炎、抗氧化、促胶原沉积和内在抗菌特性。该敷料通过多重氢键负载MA，显著促进巨噬细胞向抗炎表型极化，对金黄色葡萄球菌(S. aureus)和大肠杆菌(E. coli)的杀灭率分别达99.2%和90.8%。动物实验显示，其加速了感染糖尿病小鼠的全层皮肤伤口愈合，效果优于商业纤维蛋白胶。这一研究为糖尿病足溃疡等慢性伤口治疗提供了新型多功能敷料设计策略。

　　

糖尿病伤口难以愈合是临床面临的重大挑战，慢性炎症、细菌感染和氧化应激等因素共同阻碍了修复进程。现有敷料往往仅针对单一病理特征，效果有限。为此，河北工业大学的研究团队开发了一种创新性双组分微粒敷料，通过同步调控伤口微环境和促进组织再生，显著提升了糖尿病伤口的治疗效果。相关成果发表在《Materials Today Bio》上，为慢性伤口管理提供了新思路。

研究采用快速光引发聚合制备了聚丙烯酸-三羟甲基丙烯酰胺(PAA-THMA)共聚物，通过冷冻干燥技术将其与羟基积雪草苷(MA)复合形成微粒敷料。关键技术包括：1）光引发自由基聚合合成PAA-THMA；2）多重氢键介导的MA负载；3）流变学表征评估机械性能；4）体外抗菌和抗炎实验；5）糖尿病小鼠感染伤口模型评估。

【3.1 PAA-THMA共聚物的制备与表征】
通过405nm光引发聚合成功制备了不同比例的PAA-THMA共聚物。核磁共振证实了共聚物结构，流变测试显示所有比例共聚物均可形成水凝胶。其中A₁T₁组在猪皮和玻璃上的粘附强度分别达10.1kPa和32.0kPa，显著优于其他衍生物。

【3.2 PAA-THMA/MA微粒敷料的制备】
微粒敷料遇水10秒内即可形成水凝胶，FTIR证实MA通过氢键与PAA-THMA结合。P₂₀M₁组（质量比20:1）表现出最佳性能：溶胀率达11.9，可持续释放MA达72小时，且具有优异的自修复能力，经三次应变循环后仍能恢复凝胶状态。

【3.3 体外细胞相容性】
CCK-8和活死染色显示P₂₀M₁提取物对L929细胞活力无影响（>98%），溶血率低于5%。划痕实验表明P₂₀M₁使细胞迁移率提高2.1倍，血管形成实验显示其显著促进HUVECs成管。

【3.4 抗氧化和抗炎特性】
DCFH-DA检测显示P₂₀M₁能有效清除ROS。在LPS刺激的RAW264.7细胞中，P₂₀M₁显著增加M2标志物ARG1表达，降低M1标志物iNOS表达，证实其促进巨噬细胞向抗炎表型极化。

【3.5 抗菌性能】
P₂₀M₁对S. aureus和E. coli的杀灭率分别达99.2%和90.8%。机制研究表明PAA通过夺取细菌膜Ca²⁺/Mg²⁺导致膜破裂，而THMA无抗菌活性。

【3.6 体内伤口愈合】
在糖尿病小鼠模型中，P₂₀M₁组7天伤口闭合率达70%，显著高于对照组（29.6%）和纤维蛋白胶组（54.4%）。组织学分析显示其促进胶原沉积（Col-I和Col-III表达增加）和血管生成（CD31密度提高），同时降低IL-6、提升IL-10水平，有效缓解炎症。

该研究创新性地将PAA的抗菌特性与MA的多重生物活性相结合，通过简单的物理交联策略构建多功能敷料。其优势在于：1）不使用抗生素即可实现高效抗菌；2）通过调控巨噬细胞极化改善慢性炎症；3）促进ECM重塑和血管再生。这种"一石多鸟"的设计理念为糖尿病足溃疡等慢性伤口治疗提供了新范式，具有重要的临床转化价值。微粒剂型还便于储存和运输，更适用于实际医疗场景。未来可进一步探索其在压力性溃疡等其他慢性伤口中的应用潜力。