天麻多糖基三重网络水凝胶：一种促进金黄色葡萄球菌感染糖尿病伤口愈合的多功能治疗策略

糖尿病伤口因细菌感染和过度炎症导致愈合困难，严重影响组织修复。吉林科研团队开发了一种新型三重网络水凝胶（OGEP/GM/GF），通过动态希夫碱键（Schiff-base）、光交联（photo-crosslinks）和氢键协同作用，显著提升机械性能并兼具抗菌、抗氧化和止血功能。动物实验证实该水凝胶能调控巨噬细胞M2极化，缓解炎症并加速血管新生，14天内实现伤口完全上皮化，为糖尿病感染伤口治疗提供新方案。

　　

糖尿病已成为全球公共卫生危机，患者常因高血糖环境导致伤口感染金黄色葡萄球菌（S. aureus），伴随血管病变和持续炎症，伤口愈合严重受损。巨噬细胞作为先天免疫系统的关键角色，其从促炎M1表型向抗炎M2表型的转换障碍是糖尿病伤口难愈的核心机制。传统水凝胶材料如明胶甲基丙烯酰胺（GM）虽具生物相容性，但机械性能差、降解快，难以满足感染伤口长期治疗需求。

针对这一难题，吉林科研团队在《Carbohydrate Polymers》发表研究，创新性地将天麻多糖（GEP）、光交联GM与甘草酸铁（GF）纳米颗粒结合，构建了三重网络水凝胶。研究通过FT-IR和UV光谱验证了GF纳米颗粒的羧基与Fe²⁺的配位作用，利用希夫碱键（氧化GEP醛基与GM氨基）、GM光交联网络及GF氢键网络形成协同互穿结构。该设计不仅突破天然多糖水凝胶机械性能差的瓶颈，还赋予材料快速抗菌、抗氧化和止血功能。

关键实验方法
研究采用糖尿病小鼠感染伤口模型，通过组织学分析和免疫荧光评估伤口愈合效果。利用流式细胞术检测巨噬细胞M1/M2表型转化，qPCR分析炎症因子表达，并采用平板计数法测定细菌负荷。

研究结果

1. 材料表征：三重网络使水凝胶压缩模量提升3倍，溶胀率降低40%，降解时间延长至7天。
2. 体外功能：GF纳米颗粒使水凝胶对S. aureus杀菌率达99%，清除ROS效率提高80%。
3. 动物实验：治疗组14天伤口完全上皮化，M2巨噬细胞占比提升至65%，血管密度增加2倍。

结论与意义
该研究通过三重网络协同策略，首次实现GEP水凝胶力学性能与生物活性的双重突破。其通过调控巨噬细胞极化（M2占比提升）、抑制NF-κB通路（炎症因子IL-6下降70%）和促进VEGF分泌（血管生成增加200%），为糖尿病感染伤口提供了兼具抗感染、促再生功能的智能敷料。这种"一材多效"的设计理念，为复杂伤口治疗材料开发提供了新范式。