黄芩苷碳点与黄芩素复合水凝胶的抗菌抗炎及促伤口愈合作用研究

针对伤口感染和活性氧(ROS)过量积累导致的炎症反应和愈合延迟问题，研究人员开发了基于黄芩叶碳点(CDs)和黄芩素(BAI)的藻酸钠水凝胶(BCG)。该材料通过清除ROS、激活Nrf2抗氧化通路、抑制NF-κB炎症信号，显著促进NIH/3T3细胞迁移和血管新生，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌展现广谱抗菌性。动物实验显示感染伤口在第8天愈合率达98%，为慢性伤口治疗提供了新型植物全株利用策略。

　　

慢性伤口治疗面临感染控制难、炎症持续和血管再生障碍等多重挑战。传统抗生素滥用导致耐药菌出现，而单一功能敷料难以应对复杂伤口微环境。活性氧(ROS)的过量积累会加剧组织损伤，抑制成纤维细胞迁移和胶原沉积。黄芩作为传统中药，其根部提取物黄芩素(baicalein, BAI)虽具有明确抗炎抗氧化活性，但大量非药用部位叶片常被废弃，造成资源浪费。

吉林医科大学的研究团队创新性地将黄芩叶片通过水热法合成碳量子点(carbon dots, CDs)，与BAI共同负载于海藻酸钙水凝胶，开发出多功能BCG敷料。该研究发表在《Materials》期刊，通过材料学表征、细胞实验和动物模型系统评估了其促愈合机制。关键技术包括：水热法制备2nm级CDs、流变学测试水凝胶机械性能、DCFH-DA探针检测细胞内ROS、CD31/VEGF免疫荧光标记血管新生，以及Western blot分析Nrf2/NF-κB通路蛋白表达。

2.1 CDs与BCG的合成表征
透射电镜显示CDs呈1-5nm均匀球形，XPS证实其含C=O等活性基团。复合水凝胶溶胀率达44.39%，72小时缓释BAI和CDs分别达73%和59%。DPPH^•清除实验显示BCG抗氧化活性达88.49%，显著高于单一组分。

2.2 体外抗菌活性
活死染色和SEM观察证实BCG通过破坏细菌膜结构，对E. coli和S. aureus的抑菌率分别达92%和85%，其正电荷特性增强静电杀菌作用。

2.3 细胞内ROS清除
H₂O₂诱导的氧化应激模型中，BCG处理使NIH/3T3细胞内ROS降低67%，细胞迁移面积增加2.3倍，证实其通过逆转氧化损伤促进修复。

2.4 体内伤口愈合
感染小鼠模型显示，BCG组第8天伤口面积仅剩2%，显著优于对照组。Masson染色显示胶原排列规整，CD31⁺血管密度增加3倍，VEGF表达提升80%。

2.5 促愈机制解析
DHE染色发现BCG早期即降低伤口ROS水平68%。Western blot显示其通过上调p-Nrf2/Nrf2比值1.8倍、下调p-NF-κB/NF-κB比值62%，实现抗氧化抗炎协同作用。

该研究首次实现黄芩全株资源化利用，开发的BCG水凝胶兼具ROS清除、抗菌和促血管新生三重功能。喷雾-交联的给药方式增强伤口适应性，为慢性感染伤口治疗提供新思路。未来可通过优化粘附成分进一步提升敷料在渗液环境中的稳定性，推动植物源医用材料的临床转化。