铜离子螯合超分子聚合物/透明质酸水凝胶促进糖尿病伤口愈合的研究

糖尿病伤口因复杂微环境和缺乏综合治疗策略而难以愈合。研究人员通过自由基聚合法开发了兼具抗炎、抗菌和促血管生成功能的HTDC水凝胶（含HAMA/DPAMA/THMA和Cu2+）。该材料黏附强度达8-14 kPa，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌圈分别为16.16 mm和14.5 mm，显著降低TNF-α和IL-1β表达，使糖尿病小鼠伤口14天内闭合率超85%。该研究为糖尿病伤口治疗提供了新型多功能敷料解决方案。

　　

糖尿病患者的伤口愈合是世界性难题。由于高血糖环境导致血管神经损伤、免疫抑制和易感染等特点，这些伤口常演变成慢性溃疡，传统治疗方法效果有限。更棘手的是，现有水凝胶敷料往往存在黏附性差、机械强度不足、药物释放不可控等问题，难以应对糖尿病伤口的特殊需求。

为解决这一临床痛点，来自中国的研究团队创新性地将铜离子(Cu²⁺)的抗菌促血管特性与透明质酸(HA)的生物相容性相结合，开发出新型HTDC水凝胶。研究人员通过自由基聚合将甲基丙烯酸化透明质酸(HAMA)、双吡啶胺基单体(DPAMA)和三羟甲基丙烯酰胺(THMA)构建成超分子网络，并利用DPAMA对Cu²⁺的螯合作用实现离子缓释。该研究发表在《International Journal of Biological Macromolecules》上，为糖尿病伤口管理提供了多功能一体化解决方案。

研究采用¹H NMR验证HAMA合成，通过流变学和力学测试评估材料性能，采用平板扩散法检测抗菌活性，ELISA和Western blot分析炎症因子，并建立糖尿病小鼠全层皮肤缺损模型进行疗效验证。

材料制备与表征
核磁共振证实HAMA甲基丙烯酸化程度达27%。Cu²⁺通过配位作用整合到含DPAMA的聚合物网络中，形成具有动态交联特性的水凝胶。力学测试显示材料拉伸强度达14.9 kPa，黏附强度8-14 kPa，满足伤口敷料的机械需求。

抗菌与抗炎性能
含3 mg/mL Cu²⁺的HTDC2组对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈分别达16.16 mm和14.5 mm。Western blot显示该组TNF-α和IL-1β蛋白水平较对照组降低3.5倍，证实其显著抗炎效果。

促愈合效果
动物实验表明，HTDC2组伤口在第14天闭合率超过85%，组织学分析显示新生血管密度增加，胶原排列更有序。免疫荧光证实该材料能下调促炎因子同时上调血管内皮生长因子(VEGF)表达。

这项研究成功开发出兼具机械强度、持久黏附、可控释Cu²⁺的多功能水凝胶。其创新点在于：通过超分子螯合实现Cu²⁺稳态释放，协同发挥抗菌、抗炎和促血管生成作用；THMA的三羟基结构赋予材料优异黏附性；HA基质保证生物相容性。该成果为糖尿病伤口治疗提供了新型"一体化"敷料设计范式，具有重要临床转化价值。作者团队指出，未来可进一步优化Cu²⁺释放动力学并开展大规模临床前研究。