浙江大学组织修复与再生医用高分子材料课题组

近期，浙江大学高分子系高长有教授和浙江大学医学院附属第二医院叶娟教授在科爱出版社的Bioactive Materials期刊上联合发表研究论文：一种兼具强韧性、抗菌和抗氧化能力的水凝胶敷料（PAHT），通过抵抗感染和减轻氧化应激促进伤口愈合并降低瘢痕（HSs）形成。增生性瘢痕（HSs）通常出现在深部皮肤损伤后，给患者的生活造成了极大的不便。HSs的产生和发展与伤口愈合过程密切相关，当炎症阶段持续或伤口愈合延迟时，就会导致HSs等病理性瘢痕的出现。本质上讲，HSs是网状真皮的炎症性疾病，其特征是炎症反应延长、血管生成过度以及肌成纤维细胞和胶原蛋白的过度积累。细菌感染和氧化应激是导致炎症的两个典型因素。目前针对HSs的敷料研究往往忽视了细菌感染的潜在影响。考虑到细菌感染的多发性和广泛性，有必要明确感染情况下HSs的预防和治疗。在此，该研究提出了一种强韧水凝胶敷料，以促进感染伤口的愈合并控制瘢痕的形成。水凝胶基质由聚乙烯醇（PVA）和琼脂糖的双网络结构构成，为水凝胶的力学性能提供强力支撑，并负载超支化聚赖氨酸（HBPL）和单宁酸（TA）赋予水凝胶具备抗菌和抗氧化能力（图1）。图1 抗菌和抗氧化水凝胶敷料加速感染伤口愈合、减少增生性瘢痕的形成。通过PVA和琼脂糖构建双网络结构，加入HBPL和TA制备了PAHT水凝胶，具有抗菌、抗氧化功能，能够促进伤口愈合并抑制后续HSs生成。水凝胶的制备工艺简单易重复，相关原料安全、价格低廉、应用广泛。通过力学实验验证了其优异的强度、韧性和抗疲劳性能，证明了双网络结构的有效性。该水凝胶能够快速去除ROS，并对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均表现出有效的杀灭能力。在大鼠伤口模型中，PAHT水凝胶显示出促进伤口愈合、杀死体内细菌、减少炎症和促进组织再生的能力。在兔耳瘢痕模型中，PAHT水凝胶对抑制HSs形成有显著影响。具体而言，PAHT水凝胶能够减少瘢痕厚度，减少胶原沉积，调节胶原纤维类型并下调α-SMA的产生。RNA测序表明，PAHT水凝胶的良好效果主要源于其有效抵抗MRSA从而缓解炎症反应的能力。综上所述，PAHT水凝胶具有广阔的转化前景，将在感染创面的抗瘢痕形成领域发挥关键作用。

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