近年來(lái),隨著智能材料的進(jìn)步,人們開(kāi)始廣泛研究和開(kāi)發(fā)適用于可穿戴傷口管理的各種智能傷口敷料。許多這些進(jìn)步僅限于傳感器集成,未能充分解決在現(xiàn)實(shí)世界應(yīng)用中遇到的挑戰(zhàn),并表現(xiàn)出不足的傷口修復(fù)能力。傷口愈合過(guò)程中微環(huán)境的復(fù)雜性對(duì)治療方式提出了嚴(yán)格的要求。然而,現(xiàn)有的方法要么集中在治療效果有限的個(gè)別階段,要么缺乏自主調(diào)整傷口微環(huán)境復(fù)雜性的能力。因此,為及時(shí)和全面的治療開(kāi)發(fā)早期診斷、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和積極的藥物輸送控制的方法對(duì)于管理復(fù)雜的慢性傷口具有至關(guān)重要的意義。
圖2. TA-siRNA@BSA 納米凝膠的制備和基因沉默效率
圖3. N-P/B/SH/[TA(siRNA)@BSA]水凝膠的物理和化學(xué)性質(zhì)
將降冰片烯接枝到裸藻多糖上,然后與 TA-siRNA@BSA 納米凝膠, LAP和SH-PEG-SH混合,隨后加入硼砂。交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的第一層包括硼砂和裸藻多糖之間形成的硼酸鹽鍵,擁有屬性其動(dòng)態(tài)特性,使水凝膠能夠在溶膠和凝膠狀態(tài)之間振蕩,從而促進(jìn)足夠的傷口調(diào)節(jié)和縫隙填充。隨后,使用藍(lán)光照射觸發(fā)點(diǎn)擊聚合反應(yīng),能夠在交聯(lián)劑存在下在光照條件下通過(guò)原位固化迅速形成二次交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層,從而促進(jìn)水凝膠與傷口表面的粘附。
N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝膠具有良好的殺菌作用。此外,用 TA (siRNA)@BSA 納米凝膠增強(qiáng)的 N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝膠的自由基清除效力顯著超過(guò)了 N-P/B/SH 水凝膠,強(qiáng)調(diào)了 TA 的抗氧化能力在這種情況下的重要作用。此外,兩種水凝膠對(duì) OH 和 O2-自由基的清除能力均優(yōu)于 DPPH、 ABTS+ 自由基,甚至超過(guò)100μm 抗壞血酸。
N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝不僅具有無(wú)毒性質(zhì),而且能刺激細(xì)胞增殖,遷移及血管形成。同時(shí),N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝膠能有效調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞分泌,促進(jìn)微環(huán)境從促炎狀態(tài)向抗炎狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。
利用溴酚藍(lán)負(fù)載的水凝膠能夠連續(xù)監(jiān)測(cè)感染狀態(tài),在不同 pH 范圍(7.0-4.5)的 PBS 溶液中溫育1小時(shí)后,N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA)水凝膠敷料從石板藍(lán)色調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)榈S綠色調(diào)指示其實(shí)時(shí)可視化細(xì)菌感染的潛力,與此同時(shí)N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA)水凝膠還表現(xiàn)出非凡的應(yīng)變傳感,溫度傳感,滲出物傳感能力,表明其在監(jiān)測(cè)糖尿病患者的長(zhǎng)期慢性炎癥創(chuàng)傷方面巨大的前景。
動(dòng)物傷口愈合實(shí)驗(yàn)表明。在第10天,N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝膠組顯示出最小的傷口面積,N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝膠組的表皮結(jié)構(gòu)已經(jīng)完全再生,在真皮層中具有可觀察到的血管和其他組織附著物,從而強(qiáng)調(diào)了水凝膠在促進(jìn)傷口閉合方面的功效。
N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝膠組表現(xiàn)出最顯著的 M2型巨噬細(xì)胞的豐度,表明其促進(jìn)巨噬細(xì)胞極化的能力。N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝膠表現(xiàn)出最高的 VEGF 和 CD31表達(dá)水平,與其對(duì)應(yīng)物相比,血管計(jì)數(shù)顯著增加。這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了 N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝膠強(qiáng)大的新血管生成誘導(dǎo)潛力。
N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝膠可以促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)抗氧化作用,N-P/B/SH 水凝膠和 N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝膠緩解 IL-6和 TNF-α 水平,同時(shí)不同程度地提高 IL-10表達(dá),N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝膠顯示出最顯著的效果。這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了 N-P/B/SH/[ TA (siRNA)@BSA ]水凝膠在組織微環(huán)境中促進(jìn)從促炎狀態(tài)到抗炎狀態(tài)的轉(zhuǎn)變的能力,從而減輕炎癥并促進(jìn)傷口愈合。
全文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202405924
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