酸响应性凝胶动态调控ROS-巨噬细胞轴加速烧伤创面愈合的创新策略

本研究开发了一种基于羧甲基壳聚糖(CMCS)和氧化结冷胶(OGG)的酸响应性水凝胶(COGS)，通过动态亚胺键和Ca2+离子桥联技术，实现pH响应性硫酸庆大霉素(GS)释放。该材料能双阶段调控活性氧(ROS)水平和巨噬细胞极化（M1/M2表型转换），同步解决烧伤感染和免疫微环境失衡难题，为精准免疫治疗提供新范式。

　　

Highlight

本研究通过希夫碱反应合成酸响应性水凝胶(COGS)，其动态亚胺键与Ca²⁺离子交联网络赋予材料卓越的机械性能、自修复能力和pH控释特性。体外实验证实其兼具止血、抗菌和生物相容性优势，为感染性烧伤治疗奠定基础。

材料与方法

结冷胶(GG)经高碘酸钠(NaIO₄)氧化获得醛基化OGG，与CMCS/GS通过动态共价键构建三维网络。FTIR和流变学测试显示，COGS的储能模量达12.5 kPa，自修复效率>90%，在pH 5.0时GS释放速率较中性条件提升3.2倍。

作用机制

在感染早期阶段，酸性微环境触发GS爆发释放，通过提升ROS水平激活M1巨噬细胞的病原体清除功能；后期微环境正常化后，凝胶持续释放的糖胺聚糖组分清除过量ROS，促进M2表型转化，协同实现"杀菌-抗炎-再生"三阶段精准调控。

结论

COGS凝胶创新性地通过时空控制ROS-macrophage轴，解决了传统治疗中抗菌与组织修复的矛盾，其动态免疫调节特性为严重烧伤的微环境重构提供了革命性解决方案。