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综述:整合3D/4D打印、网络药理学与多组学技术的中医凝胶先进预测预防个性化医疗策略在伤口愈合中的应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月26日 来源:EPMA Journal 6.0
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这篇综述系统探讨了如何通过3D/4D打印、网络药理学(network pharmacology)和多组学(multiomics)技术提升中医(TCM)凝胶在伤口愈合中的预测性、预防性和个性化医疗(3PM)价值,强调其多组分-多靶点协同机制在抗炎、促血管生成和抗感染中的独特优势,为现代创面管理提供创新解决方案。
Abstract
传统中医(TCM)凝胶凭借多组分协同作用机制,在伤口愈合领域展现出对抗炎症、血管生成障碍和微生物感染等复杂病理过程的独特优势。通过整合3D/4D打印技术实现个性化制剂成型,结合网络药理学解析"成分-靶点-通路"交互网络,并运用多组学(基因组学、蛋白质组学等)技术阐明分子机制,这类凝胶正从经验性疗法向标准化现代医疗产品转型。
Graphical Abstract
技术融合路径清晰呈现:经典TCM配方经现代化改造后,通过3D打印构建具有时空控释功能的凝胶支架,网络药理学筛选出关键活性成分(如黄酮类、生物碱)作用于IL-6/STAT3、VEGF等靶点,而代谢组学分析则验证其调控NF-κB和HIF-1α信号通路的有效性。
现代技术赋能传统疗法
3D/4D打印技术突破传统凝胶的形态限制,可制备具有微针阵列或pH响应性的智能敷料。例如,含黄连素的4D打印凝胶在伤口pH>7.5时自动释放抗菌成分,这种环境响应特性通过自由基聚合交联技术实现。网络药理学分析揭示典型复方(如生肌玉红膏)中羟基红花黄色素A(HSYA)通过miR-21/PTEN轴促进成纤维细胞迁移,而丹参酮IIA则上调VEGF表达促进血管新生。
多组学驱动的机制解析
转录组学研究发现TCM凝胶可下调MMP-9+巨噬细胞浸润,蛋白质组学证实其通过TGF-β/Smad通路增强胶原沉积。代谢组学则揭示琥珀酸代谢重编程是加速上皮化的关键机制。这种多维度证据链为TCM凝胶的标准化应用奠定基础。
临床转化挑战与展望
当前主要障碍在于批次间成分差异(GC-MS分析显示不同批次三七凝胶皂苷含量波动达15%),以及缺乏符合ICH标准的临床试验设计。未来方向包括:开发基于机器学习算法的个性化处方系统、构建含量子点标记的质量追踪体系、探索可生物降解的丝素蛋白基凝胶材料。
结语
将TCM凝胶整合入现代伤口护理体系,需要建立跨学科协作平台,在保持传统疗法整体观优势的同时,通过技术创新解决标准化难题,最终实现从"黑箱"经验疗法到"透明化"精准医疗的跨越。
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