本文概览

有效的慢性伤口管理仍然是世界各地医疗保健系统面临的挑战。由于缺乏上皮屏障和高pH值微环境，慢性伤口极易受到细菌定植和生物膜发展的影响，导致严重的氧化应激，炎症风暴和血管生成受阻。这些病理变化进一步严重阻碍了伤口愈合，给社会和患者带来了沉重的负担。因此，迫切需要找到一种动态监测和及时的抗菌、抗炎和抗氧化治疗，以促进慢性伤口愈合。

华南农业大学蒋刚彪&孙坚团队为了解决上述挑战，使用硼砂和单宁酸(TA)之间的动态相互作用合成了一种天然硼基(BT)探针作为视觉监测系统的单元。随后，这些单元作为交联剂掺入GG/PVA网络中以建立硼酸盐酯键和氢键，从而形成GPBT水凝胶。这种水凝胶敷料用于视觉监测和匹配慢性伤口愈合。当初始慢性伤口阶段(碱性)时，水凝胶敷料呈现绿色并释放TA以重编程巨噬细胞并通过JAK/STAT途径促进血管生成。随着伤口愈合阶段(酸性)，水凝胶敷料逐渐变成黄色并经历溶解以促进组织再生。同时，可以通过颜色变化来观察伤口愈合过程，并通过智能手机立即反馈pH值。综上所述，GPBT水凝胶可用于视觉监测和匹配慢性伤口愈合，为构建个性化、数字化、精准化的诊疗平台提供了依据。

相关工作以“A Boron-Based Probe Driven Theranostic Hydrogel Dressing

for Visual Monitoring and Matching Chronic Wounds Healing"为题发表在《Advanced Funvtional Materials》上。

本文亮点

1. 开发了一种新型的博来基探针驱动的视觉监测和匹配慢性伤口愈合的多功能治疗胶凝胶。

2. 利用博来原子的特殊荧光响应设计了一个新型的博来基探针,可以实时监测伤口pH和H2O2。

3. 创造性地将该博来基探针与壳聚糖和凝胶纳米纤维结合,制备出智能治疗胶凝胶。

4. 该治疗胶凝胶可以根据伤口微环境变化进行颜色变化,实时视觉监测伤口愈合情况。

5. 治疗胶凝胶中的壳聚糖和凝胶纳米纤维具有促进伤口愈合的活性。

6. 在伤口部位应用该治疗胶凝胶,可以实现伤口在线监测与治疗的同步进行。

7. 创造性地利用荧光材料设计出新型的伤口微环境探针。

8. 该治疗胶凝胶显示出促进慢性伤口愈合的效果。

9. 该技术为智能化伤口修复和再生医学提供了新思路。

整体来说,这项研究在伤口监测和治疗材料设计上进行了创新和创造,其原创性的视觉监测和治疗胶凝胶系统展示了临床转化的应用潜力。

图文参考

图1.GPBT水凝胶敷料的制备及其用于视觉监测和匹配伤口愈合的示意图

图 2. 探针BT的合成及其pH监测行为

图 3.pH值对GPBT2水凝胶可见光和荧光强度的影响

图 4. 通过智能手机实时监测pH值

图5. 水凝胶按需愈合慢性伤口的能力

图6.水凝胶的抗菌活性和机理

图7.水凝胶的多功能特性

图8.GPBT2水凝胶的生物相容性

图9.水凝胶对伤口愈合的影响

图10.伤口修复机制

总结

1. 研发了一种含有新型博来基荧光探针的壳聚糖/凝胶纳米纤维水凝胶,可以实时监测伤口pH和过氧化氢。

2. 水凝胶中的壳聚糖和凝胶纳米纤维具有促进伤口愈合的生物活性。

3. 在慢性伤口小鼠模型中证明了该水凝胶可以促进伤口愈合,并实现在线视觉监测。

4. 该水凝胶系统集成了伤口监测、治疗和管理于一体,实现了智能化伤口修复。

5. 该技术为伤口在线监测提供了新策略,有望推动智能医疗用敷料的发展。

6. 下一步工作将优化水凝胶的机械强度,测试其长期适用性并评估其在其他类型伤口中的治疗效果。

7. 该水凝胶有望应用于智能化的伤口修复和再生医学,最终推动临床转化应用。

8. 该研究为构建智能闭合循环系统提供了创新策略和设计理念。

综上所述,本研究设计了一个集成伤口监测与治疗的智能水凝胶系统,展现出良好的应用前景和临床转化潜力。

• 原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202305580