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武大田間課題組在新型光熱納米材料應(yīng)用于糖尿病傷口愈合方面取得新進(jìn)展
來源：武漢大學(xué) 2022-10-17
導(dǎo)讀：近日，Advanced Healthcare Materials（《先進(jìn)健康材料》，IF=11.092）在線發(fā)表了武漢大學(xué)藥學(xué)院、中南醫(yī)院藥學(xué)研究院田間課題組在光熱材料治療細(xì)菌感染方面的研究成果。該研究設(shè)計(jì)并開發(fā)了一種基于殼聚糖和咔咯光敏劑的超分子自組裝納米材料，實(shí)現(xiàn)了有效的細(xì)菌捕獲以及光熱協(xié)同抗菌，顯著促進(jìn)了糖尿病感染傷口的愈合。
細(xì)菌感染是造成人類死亡的主要原因之一，其中糖尿病患者的高血糖所引起的微血管功能障礙導(dǎo)致糖尿病傷口愈合緩慢，顯著增加了創(chuàng)傷愈合過程中細(xì)菌感染的風(fēng)險。目前在臨床治療中，抗生素是應(yīng)對細(xì)菌感染最常用的藥物。然而，抗生素的不當(dāng)使用導(dǎo)致耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)等多藥耐藥菌株的出現(xiàn)，嚴(yán)重抑制了抗生素的治療效果。因此，開發(fā)無耐藥性抗菌藥物和策略對糖尿病患者的感染創(chuàng)面管理至關(guān)重要。鑒于此，田間課題組以咔咯光敏劑和殼聚糖為單體，通過殼聚糖模板誘導(dǎo)咔咯分子以氫鍵和π-π堆積作用自組裝形成新型超分子光熱納米顆粒（MCC/CS NPs）用于治療細(xì)菌傷口感染，促進(jìn)慢性病傷口的愈合。在該核殼型超分子納米體系中，核心的咔咯分子以高聚集態(tài)存在可以顯著猝滅分子熒光發(fā)射，在660 nm激光照射下產(chǎn)生優(yōu)異的光熱性能，實(shí)現(xiàn)高達(dá)66.4%的光熱轉(zhuǎn)換效率，而質(zhì)子化的殼聚糖殼層具有內(nèi)在的抗菌效果。此外，該納米粒子表面帶正電荷可以通過靜電相互作用選擇性地靶向帶負(fù)電的細(xì)菌，在激光照射下對大腸桿菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌產(chǎn)生強(qiáng)大的光熱抗菌和固有的抗菌協(xié)同作用。該團(tuán)隊(duì)在細(xì)菌感染的糖尿病小鼠傷口模型中進(jìn)一步證實(shí)了超分子光熱納米粒子能有效殺死耐藥細(xì)菌，加速傷口愈合和血管生成，且具有良好的生物相容性，顯示出作為廣譜光熱抗菌納米平臺的巨大潛力。此外，該超分子納米系統(tǒng)組成簡單，易于制備，具有進(jìn)一步臨床轉(zhuǎn)化研究的前景。論文題目為“Self-Assembled Corrole/Chitosan Photothermal Nanoparticles for Accelerating Infected Diabetic Wound Healing”（《自組裝咔咯/殼聚糖光熱納米顆粒加速糖尿病感染傷口愈合》）。武漢大學(xué)藥學(xué)院2020級碩士研究生于運(yùn)浩為第一作者，武漢大學(xué)田間和吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授楊英威為共同通訊作者。武漢大學(xué)為論文第一署名單位和通訊單位。該研究得到了國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、中央高校基本科研專項(xiàng)基金的資助以及中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院武漢感染性疾病及腫瘤研究中心后補(bǔ)助項(xiàng)目的支持。
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