网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

天津大学ACS Nano:柔性两性离子水凝胶超声贴片实现芒果苷胶束时空可控递送,加速糖尿病伤口愈合

0
分享至

糖尿病伤口以持续炎症、氧化应激、血管生成受损和组织重塑延迟为特征,常导致慢性不愈合溃疡。 临床现有清创、抗感染、保湿敷料、负压治疗和生长因子等手段疗效有限。低强度脉冲超声(LIPUS)虽具非侵入、促血管生成和促基质重塑优势,但受限于声耦合不稳定和缺乏生物活性。传统超声耦合凝胶存在形状保持差、脱水、污染风险,水凝胶耦合贴片又常机械稳健性不足、组织粘附弱、耐久性差;两性离子水凝胶虽水合、抗污、生物相容,但纯体系机械脆弱,易溶胀弱化。

天津大学杨建海教授、刘文广教授联合解放军983医院王宏宇副主任医师合作,报道了一种超声响应性两性离子水凝胶贴片,将负载芒果苷(MF)的胶束掺入拓扑缠结的 PCBOH 水凝胶中(MF@PCBOH)(图1)。稳健水凝胶形成稳定、共形的声学界面,在动态条件下高效传输超声;胶束改善 MF 水分散性并实现超声增强释放。LIPUS 刺激下,释放的 MF 降低细胞内 ROS、诱导巨噬细胞向修复表型转变、促进内皮血管生成并增强细胞迁移。在大鼠和猪全层伤口模型中,MF@PCBOH 均加速愈合,减少炎症、改善胶原重塑并增强血管成熟。研究表明,将耐用声学界面与超声响应药物递送结合,是糖尿病伤口修复的有效策略。相关论文以“Flexible Zwitterionic Hydrogel Ultrasonic Patch Enables Spatiotemporally Controlled Delivery of Mangiferin-Loaded Micelles for Accelerating Diabetic Wound Healing”为题,发表在ACS Nano上。



图1超声响应 MF@PCBOH 两性离子水凝胶贴片用于糖尿病伤口愈合的设计策略和治疗机制示意图。

方法上,研究采用低光引发剂浓度(0.1 mol%)和高单体浓度促进链缠结,制备拓扑缠结 PCBOH 水凝胶;单体浓度超过 50 wt% 时形成溶胀稳定物理凝胶,PCBOH-80 因机械和声学性能最优被选为后续材料(图2a、b)。其强度来自密集链缠结与动态氢键协同:浓度从 60 增至 80 wt% 时,拉伸强度由 20.36 升至 70.77 kPa,韧性由 41.36 升至 216.99 kJ·m⁻³(图2c-f);流变测试显示储能模量随浓度提高,循环变形后模量快速恢复(图2g-i);变温 FTIR 证实 O-H 和 C=O 伸缩带随温度移动,说明氢键逐步解离(图2j-l)。作为超声耦合贴片,PCBOH 可紧密贴附皮肤,手腕弯曲下仍保持接触,无需额外粘合剂,并可通过氢键和偶极-偶极作用实现可逆粘附(图3a-c)。声场测试显示经贴片传输后焦点声区清晰、声压稳定,临床超声成像在心脏、颈动脉和浅表肌肉骨骼组织中的表现与商业耦合材料相当(图3d-g)。

图2通过链缠结和动态氢键相互作用实现两性离子水凝胶的拓扑凝胶化。


图3PCBOH 水凝胶贴片的超声耦合和声传输性能表征。

在药物递送方面,研究以 Pluronic F127 自组装胶束包封 MF(图4a-c)。UV-vis 证实 MF 成功载入,水相表观溶解度达 1.2 mg/mL,ABTS 和 DPPH 实验显示其抗氧化活性保留(图4d-f)。LIPUS 处理后胶束粒径增大、zeta 电位更负,并促进 MF 释放,实现超声触发按需给药(图4g-i)。体外评价表明,PCBOH 和 MF 胶束细胞相容性良好,PCBOH 表面蛋白吸附和细胞黏附显著低于 TCPS 和商业耦合贴片(图5a-d)。MF 胶束在 H₂O₂ 条件下提高细胞活力,并促进巨噬细胞由 M1 向 M2 极化(图5e、f);划痕和 HUVEC 成管实验显示 MF 及 MF@PCBOH 加速细胞迁移并增强管形成(图5g-j)。


图4MF 负载胶束的制备与表征。


图5MF@PCBOH 水凝胶系统的体外生物相容性和免疫调节作用。

动物实验中,糖尿病大鼠全层皮肤伤口以 1 W cm⁻²、1 MHz、每次 20 min、每 2 天一次进行超声治疗(图6a)。MF@PCBOH 组第15天伤口闭合率达 96.24±1.2%,高于对照组 89.00±4.0%、OURABO 组 91.12±2.6% 和 PCBOH 组 91.42±0.3%(图6b-d)。组织学显示 MF@PCBOH 组早期炎症浸润减少、肉芽组织适度形成,后期再上皮化完整,胶原纤维丰富、密集且排列有序(图6e-g)。第5天免疫荧光显示 MF@PCBOH 组 iNOS(M1)信号减弱、CD206(M2)信号增强(图7a);第15天 CD31 和 α-SMA 信号最强,表明血管生成和血管成熟增强(图7b、e、f)。在巴马小型猪全层伤口模型中,MF@PCBOH 组第6天闭合率 42%,对照组仅 22%;第18天闭合率达 92%,对照组仍有 18% 未愈合(图8a-d)。再生组织显示更完整再上皮化、更有序胶原沉积以及更明显的 CD31 和 α-SMA 表达(图8e-j)。


图6MF@PCBOH 水凝胶应用于糖尿病大鼠全层皮肤伤口。


图7糖尿病伤口愈合过程中的炎症和血管生成分析。


图8MF@PCBOH 水凝胶对猪伤口模型中伤口愈合的影响。

总体而言,该平台将耐用超声耦合、超声响应药物递送和微环境调控整合于单一可穿戴系统。PCBOH 水凝胶提供稳定共形声学界面和抗污性能,MF 胶束改善溶解性并实现 LIPUS 触发释放,二者协同减轻氧化应激、调节巨噬细胞极化、促进血管生成和基质重塑。MF@PCBOH 水凝胶贴片在糖尿病大鼠和猪模型中均表现显著促愈合效果,显示出慢性糖尿病伤口管理潜力,并可能启发下一代超声辅助再生医学生物材料。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
福建医大27岁博士去世!是家中独女,提前仨月写遗书,死因太揪心

福建医大27岁博士去世!是家中独女,提前仨月写遗书,死因太揪心

莫地方
2026-10-31 20:06:06
熟人喊去泰国旅游,转身就被拐进妙瓦底电诈园区:长得很漂亮,已被折磨近仨月,拿50万也不放人

熟人喊去泰国旅游,转身就被拐进妙瓦底电诈园区:长得很漂亮,已被折磨近仨月,拿50万也不放人

怪味历史连连看
2026-10-30 00:15:08
A股:不必等突破3600点了,明天,不出意外要这样走了!

A股:不必等突破3600点了,明天,不出意外要这样走了!

财经大拿
2026-11-01 05:10:13
原中石化董事长傅成玉被查,涉嫌严重违纪违法

原中石化董事长傅成玉被查,涉嫌严重违纪违法

观察者网
2026-10-31 18:15:07
大帝詹皇双双缺战,布朗16+4+4马克西38分,76人逆转黄蜂

大帝詹皇双双缺战,布朗16+4+4马克西38分,76人逆转黄蜂

钉钉陌上花开
2026-11-01 08:40:48
英国小两口在拼多多买了个花园拱门,收到包裹懵逼了!网友:这就是为什么有些人不该获得选举权的原因...

英国小两口在拼多多买了个花园拱门,收到包裹懵逼了!网友:这就是为什么有些人不该获得选举权的原因...

悦居英国
2026-10-16 18:52:20
你的8G iPad里有12G内存!库克走了但他的刀法追着我砍

你的8G iPad里有12G内存!库克走了但他的刀法追着我砍

量子位
2026-10-31 13:18:38
CBA最新消息!广东宏远外教面临下课,山东男篮报价托马斯

CBA最新消息!广东宏远外教面临下课,山东男篮报价托马斯

体坛瞎白话
2026-11-01 08:19:36
85年我提亲女干事,她却嫁给参谋,20年后我授衔少将她却求我见一面

85年我提亲女干事,她却嫁给参谋,20年后我授衔少将她却求我见一面

萧竹轻语
2025-10-29 11:58:30
新款国产3A大作《影之刃零》发售24小时,超过2.6万玩家给出评价,超八成为好评,总体评价为“特别好评”

新款国产3A大作《影之刃零》发售24小时,超过2.6万玩家给出评价,超八成为好评,总体评价为“特别好评”

极目新闻
2026-10-30 11:28:24
重磅官宣!深圳“国宝级”新地标终于来了!

重磅官宣!深圳“国宝级”新地标终于来了!

深圳梦
2026-10-31 22:35:49
演都不演!小小徐婚宴火上央媒仅1天,难堪的事发生,还不止一件

演都不演!小小徐婚宴火上央媒仅1天,难堪的事发生,还不止一件

萧狡科普解说
2026-10-31 08:46:54
管你涨不涨我就不买!SSD终于撑不住了:厂商杀价抢单一周暴跌13%

管你涨不涨我就不买!SSD终于撑不住了:厂商杀价抢单一周暴跌13%

快科技
2026-10-29 14:36:24
张本美和撇嘴沮丧!2-4遭蒯曼复仇心有不甘 日媒:无缘创历史首人纪录

张本美和撇嘴沮丧!2-4遭蒯曼复仇心有不甘 日媒:无缘创历史首人纪录

颜小白的篮球梦
2026-11-01 07:46:57
黄教主被还珠格格坑惨了!

黄教主被还珠格格坑惨了!

八卦疯叔
2026-10-31 09:29:07
中国首部AI生成电影票房惨败

中国首部AI生成电影票房惨败

新腕儿
2026-10-30 23:05:14
随着周启豪3-4,WTT蒙彼利埃冠军赛男单4强诞生:国乒男单已全军覆没

随着周启豪3-4,WTT蒙彼利埃冠军赛男单4强诞生:国乒男单已全军覆没

侧身凌空斩
2026-11-01 05:20:03
2026年中国居民贷款将首次出现净偿还

2026年中国居民贷款将首次出现净偿还

凤眼论
2026-10-31 17:46:04
全国紧急通知,发现立即上报,自己不要盲目行动!

全国紧急通知,发现立即上报,自己不要盲目行动!

小鹿姐姐情感说
2026-11-01 00:54:43
卡里克宣布自己不会下课!没进降级区,曼联坚持等国际比赛日才考虑换帅

卡里克宣布自己不会下课!没进降级区,曼联坚持等国际比赛日才考虑换帅

罗米的曼联博客
2026-11-01 08:52:57
2026-11-01 09:36:49
高分子科学前沿 incentive-icons
高分子科学前沿
高分子领域第一自媒体
17065文章数 66947关注度
往期回顾 全部

科技要闻

苦等两年!国行苹果AI下周开测,12月推出

头条要闻

牛弹琴:东欧大国被指发生"政变"俄躺枪 全世界目瞪口呆

头条要闻

牛弹琴:东欧大国被指发生"政变"俄躺枪 全世界目瞪口呆

体育要闻

决胜时刻三连击!勒布朗绝命补篮价值千金

娱乐要闻

41岁吾恩胃癌七年去世,伴侣也确诊癌

财经要闻

Meta、谷歌、英特尔增发认购者集体浮亏

汽车要闻

好开更好坐 马自达EZ-60激光版补齐最后短板

态度原创

旅游
手机
健康
公开课
军事航空

旅游要闻

福建泉州:“簪花围”火爆出圈 古老渔村焕发新生

手机要闻

京东双11竞速榜:国产手机集体涨价,打不过老款iPhone?

查不出猝死风险?可能是项目没做对

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

军事要闻

伊朗:已制定新的"敌方目标与资产清单"

无障碍浏览 进入关怀版