重磅：水凝胶在糖尿病领域的最新前沿进展
BP-CSMA-HAMA微球水凝胶支架
糖尿病创面的治疗仍然是一个巨大的临床挑战。可以提供物理屏障和湿度的水凝胶显示出管理糖尿病伤口愈合的惊人潜力。在此，通过结合使用含黑磷（BP）的壳聚糖甲基丙烯酰（CS）带正电荷微球和碱性成纤维细胞生长因子，报道了一种基于电荷相互作用的新型电荷驱动自组装微球水凝胶支架（SMHS） -含有带负电荷的透明质酸甲基丙烯酰 (HA) 微球。微球之间的弱电荷吸引力使 SMHS 具有可注射的特性。由于BP的存在，近红外（NIR）照射对SMHS的降解和药物释放行为有明显影响。显著地，结合短期物理（光热）干预和长期化学（药物释放）干预的 SMHS 可能在再生微环境的时空调节方面很有前途。SMHS+NIR可以促进细胞增殖、细胞迁移、血管生成和巨噬细胞极化。此外，在糖尿病大鼠皮肤伤口中，SMHS+NIR 通过同时抑制炎症反应、促进血管生成和组织重塑，显着加速伤口愈合过程。这项研究的结果不仅为糖尿病伤口愈合提供了一种生物材料，而且展示了一种设计具有自由编辑和组合功能的新型水凝胶基生物材料的新策略。
PHMB@ZIF-8@SA/H-A
烧伤是全球常见的医疗问题，伤口感染是引发相关并发症的主要原因之一。虽然抗生素可以有效预防伤口感染，但抗生素的滥用却造成了超级细菌的新问题。在此，我们提出了一种新策略，通过将聚六亚甲基双胍（PHMB）负载到 ZIF-8 纳米粒子的框架中来获得 pH 响应性抗菌 P-ZIF（ZIF：沸石咪唑酯框架）。这将使 PHMB 能够在受感染伤口的弱酸环境中释放。为了解决烧伤感染问题，将 P-ZIF 纳米粒子通过硼酸酯键加载到由海藻酸钠 (SA) 和 3-氨基苯硼酸修饰的类人胶原蛋白 (H-A) 制成的水凝胶系统中。由此产生的HA/SA/P-ZIF (HASPZ)水凝胶敷料不仅具有抗菌和伤口愈合特性，而且具有双重pH响应性，可防止药物过度使用，同时有效治疗深二度烧伤。因此，P-ZIF纳米颗粒和相应的HASPZ水凝胶敷料被认为在抗菌、药物输送和伤口修复方面具有重要意义
DOPAC-CS
具有自愈性和粘合性的水凝胶伤口敷料可以更好地保护伤口，延长材料的使用寿命。受贻贝的启发，本研究设计了一种高粘附性、可注射、自愈和抗菌的水凝胶。赖氨酸 (Lys) 和儿茶酚化合物 3,4-二羟基苯乙酸 (DOPAC) 接枝到壳聚糖 (CS) 上。儿茶酚基团的存在赋予水凝胶很强的粘附性和抗氧化性。在体外伤口愈合实验中，水凝胶可以粘附在伤口表面，促进伤口愈合。此外，已证明水凝胶对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有良好的抗菌性能. CLD水凝胶治疗后，创面炎症程度明显减轻。TNF-α、IL-1β、IL-6 和 TGF-β1 的水平分别从 39.8379 %、31.6768 %、32.1015 % 和 38.4911 % 降至 18.5931 %、12.2275 %、13.0524 % 和 16.9959 %。PDGFD和CD31水平分别从35.6054%、21.7394%增加到51.8555%、43.9326%。这些结果表明 CLD 水凝胶具有良好的促进血管生成、增厚皮肤和上皮结构的能力。
QAS/HAp-CS
含有季铵盐 (QAS) 部分的粘性水凝胶在治疗急性伤口方面显示出诱人的优势，这归因于它们在伤口密封和消毒方面的高性能。然而，QAS 的引入通常会导致高细胞毒性和粘附性恶化。在这里，旨在解决这两个问题，通过使用硫酸纤维素（CS）作为动态层来涂覆基于 QAS 的水凝胶，开发了一种具有微妙时空响应性的自适应敷料。具体来说，由于愈合初期伤口的酸性环境，CS涂层会迅速脱落，暴露出活性QAS基团，从而达到最大的消毒效果；同时，随着伤口逐渐愈合并恢复到中性 pH 值，CS 将保持稳定以保持 QAS 筛选，实现上皮再生的高细胞生长促进活性。此外，由于 CS 的暂时疏水性和水凝胶的缓慢吸水动力学的协同作用，所得敷料具有出色的伤口密封和止血性能。最后，我们预计这种基于动态和响应性分子间相互作用的智能伤口敷料方法也可以应用于采用不同化学成分的广泛自适应生物医学材料，用于医疗和健康监测。
Met@CuPDA NPs/HG
细菌感染、过度炎症和破坏血管网络是延缓糖尿病溃疡愈合的主要因素。目前，大多数伤口修复材料都是被动的，不能对伤口微环境做出反应，导致生物活性物质的利用率低，治疗效果差。因此，有必要设计一种响应伤口微环境的智能伤口敷料，以实现在多功能基础上按需释放药物。本工作通过多巴胺修饰明胶（Gel DA）与苯基硼酸修饰透明质酸（HA-PBA）的动态苯基硼酸键合制备了负载二甲双胍的CuPDA NPs复合水凝胶（Met@CuPDA NPs/HG），该水凝胶具有良好的注射性、自修复性、粘附性和清除DPPH的性能。二甲双胍的缓释是通过与CuPDA NPs、硼酸基团（B–N配位）的相互作用和水凝胶网络的约束实现的。二甲双胍具有pH和葡萄糖反应性释放行为，可智能地治疗不同的伤口微环境。此外，CuPDA-NPs赋予水凝胶优异的光热响应性，可以在10分钟内杀死>95%的细菌，还可以缓慢释放Cu2+，长期保护伤口免受感染。Met@CuPDA NPs/HG也将细胞募集到某个方向，并通过释放Cu2+促进血管形成。更重要的是，Met@CuPDANPs/HG通过清除ROS和抑制NF-κB通路的激活，有效地降低了炎症反应。动物实验表明Met@CuPDANPs/HG通过杀死细菌、抑制炎症、改善血管生成和加速ECM和胶原的沉积，显著促进糖尿病SD大鼠的伤口愈合。因此Met@CuPDANPs/HG在糖尿病创面愈合方面具有巨大的应用潜力。
