综述:壳聚糖基水凝胶在糖尿病伤口愈合中的应用

【字体: 时间:2025年08月31日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 8.5

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  本综述系统阐述了壳聚糖(chitosan)基水凝胶在糖尿病慢性伤口治疗中的突破性进展。作为天然阳离子多糖,其独特的-NH2/-OH基团赋予材料抗菌性、pH/ROS响应性等智能特性,通过调控血管新生(angiogenesis)、清除活性氧(ROS)等机制改善高糖微环境下的伤口愈合障碍,为糖尿病足溃疡等难愈性创面提供多功能一体化解决方案。

  

皮肤修复的生物学进程

皮肤创伤修复是涉及炎症反应、肉芽组织形成和组织重塑的三阶段动态过程。糖尿病伤口的病理特征——持续性高血糖、活性氧(ROS)蓄积和免疫失调,会导致这些阶段发生严重紊乱。

壳聚糖的分子优势

作为自然界唯一带正电的多糖,壳聚糖的氨基(-NH2)和羟基(-OH)官能团使其具备三重优势:①通过静电作用中和带负电的细菌细胞膜(抗菌性);②通过氢键锁住水分(保湿性);③可接枝修饰形成pH/ROS响应性智能材料。

自修复水凝胶的临床价值

针对肢体运动导致的敷料机械损伤,动态亚胺键交联的壳聚糖水凝胶能在伤口表面实现"自主缝合",避免二次暴露。实验显示,含银纳米颗粒的自修复水凝胶对金黄色葡萄球菌的抑制率超过90%。

纳米技术的协同效应

负载黑磷量子点的水凝胶在近红外光触发下,可时空精准地释放血管内皮生长因子(VEGF),使糖尿病小鼠模型的血管密度提升2.3倍。而掺入MnO2纳米酶的体系能持续中和伤口处过量ROS,将炎症期缩短40%。

未来跨界融合

前沿方向包括:①整合间充质干细胞(MSCs)构建活体敷料;②开发葡萄糖氧化酶(GOx)驱动的"代谢引擎"水凝胶,实现实时血糖监测与胰岛素控释;③通过3D生物打印制造仿生层级结构。这些创新将推动糖尿病伤口治疗进入精准医疗时代。

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