什么病需要创面修复【科技自立自强】西安交大前沿院科研团队在慢性糖尿病创面损伤修复研究领域取得重要进展

图1 葡萄糖激活程序化水凝胶用于感染糖尿病伤口愈合的示意图

近期，西安交通大学前沿科学技术研究院郭保林教授团队设计了一种通过动态硼酸酯键、静电作用力和氢键交联的程序化自适应治疗水凝胶，水凝胶由苯硼酸改性壳聚糖（CP）、疏水性缺氧敏感2-硝基咪唑改性海藻酸钠（AN）和苯硼酸功能化Au-MoS₂复合纳米酶（AMP）组成。AMP纳米酶能够适应创面微环境酸碱度自切换多种类酶活性。缺氧敏感2-硝基咪唑诱导两亲性AN在水相中自发卷曲形成微胶囊用于包裹胰岛素，并在缺氧条件下实现胰岛素按需输送。在高血糖环境中，水凝胶通过催化葡萄糖氧化产生ROS抗菌。在葡萄糖氧化后加剧的缺氧环境中，两亲性AN的硝基咪唑基团通过体内生物还原反应转化为亲水性氨基咪唑，破坏微胶囊的两亲性平衡实现按需释放胰岛素。在正常血糖环境中，水凝胶通过释放氧气抑制缺氧敏感微胶囊的结构转变，缓解组织缺氧。综上所述，这项研究通过开发一种新型葡萄糖激活自切换类酶活性水凝胶，根据血糖浓度变化适应性激活具有不同生物学功能的类酶活性，以动态反馈方式释放胰岛素调节机体血糖水平，实现了对糖尿病慢性伤口的适应性治疗，确保伤口愈合有序进行，这项工作为糖尿病伤口适应性治疗提供了新思路和方法。