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在生物科學領域，水凝膠因其含水量高、結構可調節和生物相容性優異等特點在各種傷口敷料中脫穎而出。水凝膠網絡中可引入小分子和引發劑等特異性藥物，調節細胞活力、分化、遷移、代謝和細胞間相互作用。原位成形水凝膠噴霧因其優異的便攜性及對不規則形狀傷口的良好適配性成為近年來極具前景的傷口敷料選擇。然而，現有的水凝膠噴霧往往僅聚焦于藥物遞送，而忽略了糖尿病創面中復雜病理條件下的活性氧積累和氧供應不足的特點，限制了其臨床治療效果。
近期，華南理工大學生物醫學科學與工程學院生物材料與再生醫學團隊聯合中山大學附屬第一醫院關節外科團隊設計開發了一種活性氧驅動的氧合水凝膠（OxyGel）噴霧，用于促進糖尿病足潰瘍創面愈合。相關研究成果在Advanced Materials發表，中山一院李昊醫生、學院2025屆化學專業碩士畢業生魏書陣及2022級生物醫學工程專業博士生凌強君為論文共同第一作者，中山一院廖威明教授及學院邊黎明教授、張琨雨副教授為通訊作者。
這一具備生物微環境調控功能的水凝膠噴霧整合了具有模擬超氧化物歧化酶/過氧化氫酶催化功能的納米酶和動態交聯超分子水凝膠噴霧。通過唑來膦酸輔助鈰離子組裝，再用單寧酸修飾得到具有級聯催化功能的納米酶（TCZ納米酶）（圖1a）。然后，團隊利用己二酸二酰肼修飾的透明質酸（HA-ADH）、去鐵胺接枝的醛基化β-環糊精（DFO-β-CD-ald）和對叔丁基苯乙酸修飾的透明質酸 （HA-TP）構建基于動態主客體相互作用和席夫堿鍵的OxyGel噴霧，TCZ 納米酶通過氫鍵相互作用穩定錨定于水凝膠三維網絡中（圖 1b）。制備的 OxyGel 有效地重塑了氧化應激和缺氧微環境，促進巨噬細胞表型由M1向M2轉變，增強內皮細胞的活力、遷移和血管生成。令人印象深刻的是，在兩周治療期間僅使用一次 OxyGel 噴霧即可顯著促進糖尿病大鼠背部皮膚全層創面和糖尿病足潰瘍創面的愈合（圖 1c）。此外，RNA測序結果顯示 OxyGel 噴霧上調了與創面愈合相關的多種信號通路，展示了其在治療難治性糖尿病創面及與氧化應激和缺氧相關的其他疾病的潛力。
圖1. 活性氧驅動的氧合水凝膠（OxyGel）噴霧促進糖尿病足潰瘍創面愈合的示意圖。a) TCZ納米酶的合成路線和級聯催化功能示意圖；b) OxyGel噴霧的制備過程和交聯機制示意圖；c) OxyGel噴霧在糖尿病足潰瘍治療中的作用機制。
附文章鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202504829
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