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浙大团队医药联动研发炎症响应性水凝胶促进糖尿病创面愈合

来源 2024-05-03 14:01:03 医疗资讯

加速血管生成是糖尿病创面愈合的关键。血管内皮生长因子(VEGF)被认为对伤口愈合和血管生成具有显著促进作用。然而,在临床实际应用中VEGF并未显示出明显的疗效。其中一个关键原因在于,糖尿病创面通常面临持久的慢性炎症、蛋白水解和严重氧化应激等不利于组织再生的恶劣微环境,这不仅损害了创面组织的自愈能力,还大幅限制了外源性促血管生长因子的生物可利用度。

近日,浙江大学医学院附属第二医院王新刚教授、韩春茂教授及药学院张宇琪研究员等团队为了克服上述难题,合作开发了一种炎症响应性水凝胶用于促进糖尿病创面愈合。该研究以“Inflammation-Responsive Hydrogel Accelerates Diabetic Wound Healing Through Immunoregulation and Enhanced Angiogenesis”为题,发表在《Advanced Healthcare Materials》上。

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水凝胶作为一类具有三维网络结构高度亲水的生物材料,具有良好的保湿性能和透气性,既可以作为创面的物理屏障,又可以作为药物载体,实现药物的缓释,提高药物的生物利用度,从而提高创面治疗的效果,被认为是创面最理想的生物材料之一。尤其是可注射自愈合水凝胶具有多种优势,除了局部药物递送外、能填充不规则形状的创面,长时间保持完整性和功能性。由于持续的炎症反应,糖尿病创面局部与正常组织相比,具有低pH和高ROS的特点,可以实现药物在炎症环境中的控制释放。该研究设计了一种负载普鲁士蓝纳米颗粒(PBNPs)和VEGF的炎症响应性水凝胶,这种水凝胶能通过调节伤口部位的免疫微环境,增强VEGF的促血管生成能力,加速创面愈合。

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炎症响应水凝胶用于糖尿病创面治疗的示意图

如图所示,在这项研究中,以改性过的透明质酸HA为骨架,通过形成硼酸酯键和酰腙键两种动态共价键制备水凝胶,并在其中嵌入PBNPs和VEGF。PBNPs具有出色的类抗氧化酶活性和抗炎特性,还具有优异的生物相容性,能在炎症条件下从水凝胶中快速释放出来,降低氧化应激水平,并促进M1型巨噬细胞向M2极化,改善不利于组织再生的恶劣微环境,从而保持VEGF的生物活性。通过这种设计,水凝胶中的VEGF能有效促进细胞迁移和增殖,加强血管生成,增加胶原蛋白的沉积,最终加速II型糖尿病小鼠模型的创面愈合。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adhm.202400150

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