糖尿病伤口存在高感染风险、微血管损伤、愈合迟缓等难题，滥用抗生素易诱发耐药菌。兰州大学周平研究团队构建FeCDs@MSN@PCH（FMP）多功能温敏水凝胶，整合纳米酶化学动力学、聚多巴胺光热疗法与姜黄素生物活性，实现三重协同抗菌、抗炎促愈合，为糖尿病慢性感染创面提供新型敷料方案。相关成果以“A Polysaccharide-Based Iron-Curcumin Carbon Dot Hydrogel Dressing with Photothermal and Nanozyme Catalysis for Infected Wound Healing”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces上。
打开网易新闻 查看精彩图片
FMP合成流程与抗菌机制:
打开网易新闻 查看精彩图片制备的FeCDs水溶性优异，相较于姜黄素发生紫外吸收蓝移；常温储存14天荧光稳定性良好，在乙醇/水中电位分别为−2.54 mV、−13.42 mV:
打开网易新闻 查看精彩图片FTIR证实FeCDs保留姜黄素活性结构；MSNs粒径40–50 nm，比表面积665.917 m²/g；PCH水凝胶具备5–20 μm多孔结构，抗压强度随PDA浓度升高增强，30 min达到溶胀平衡。双层缓释体系实现长效释药，14天累积释放率仅47.1±6.9%。
-
打开网易新闻 查看精彩图片
FeCDs具备优异类过氧化物酶活性，可催化产生ROS、消耗细菌抗氧化GSH；50 μg/mL FeCDs处理后，细菌蛋白大量渗漏，破坏细菌膜结构。细胞实验证明FeCDs浓度≤100 μg/mL 时，L929细胞存活率＞80%，生物相容性良好；联合近红外光照后，材料抗菌活性进一步提升。
-
打开网易新闻 查看精彩图片
壳聚糖与β-甘油磷酸体积比1:1为最优凝胶配比；添加PDA可缩短凝胶时间，最高由420 s降至220 s；500 μg/mL PDA水凝胶经808 nm激光照射10 min，升温至43 ℃，兼顾抗菌效果与皮肤安全，且5次光照循环后光热性能稳定。
打开网易新闻 查看精彩图片
FeCDs呈浓度依赖性抗菌：50 μg/mL浓度下，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、变形链球菌抑菌率分别达99.1%、98.2%、99.0%；生物膜抑制率最高73%，成熟生物膜清除率最高 88.3%。活死细菌染色证实，FMP+近红外组细菌大量死亡，红色荧光显著增多，协同杀菌效果最优。
-
打开网易新闻 查看精彩图片
成功构建糖尿病小鼠模型，造模后小鼠血糖＞16.7 mmol/L；创面炎症因子检测显示，FMP+近红外组IL-1β、COX-2表达分别下调30.2%、26.0%，强效抑制炎症。
治疗14天后，该组创面完全闭合，胶原纤维大量沉积；组织染色证实创面表皮结构完整，且心、肝、脾、肺、肾无病理损伤，生物安全性优异。
总 结
该研究成功制备水溶性铁掺杂姜黄素碳点，依托介孔二氧化硅-壳聚糖双层缓释水凝胶，凭借化学动力学+光热+生物活性三重协同作用，高效清除耐药菌、降解生物膜、抑制炎症，温和光热条件下加速糖尿病创面修复，在慢性难愈伤口临床治疗中具备极高应用潜力。
# 糖尿病伤口愈合
相关文献：
Zhipeng Li, Xinyuan Wang, Hao Wu, Hong Zou, Ting Meng, Shaokai He, Yameng Song, Genxi Dong, Yingjie Zhang, Lin Lv, Yun Zhang, and Ping Zhou. A Polysaccharide-Based Iron-Curcumin Carbon Dot Hydrogel Dressing with Photothermal and Nanozyme Catalysis for Infected Wound Healing.ACS Applied Materials & Interfaces202618 (19), 28196-28211
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.6c05677
热门跟贴