慢性不愈合性伤口是全球性的健康难题。研究发现，生物膜与慢性伤口形成之间具有紧密的联系。在合并严重感染的情况下，慢性伤口中大量的细菌及其分泌的胞外聚合物可以形成类似防护屏障一样的生物膜，其坚固和致密的物理结构特点往往使常规抗菌药物难以渗透发挥杀菌作用，而机械清除生物膜又会不可避免地破坏伤口周围组织，且极易复发。光热治疗（PTT）近年来在消除生物膜的研究和应用中逐渐崭露头角。然而，由于正常组织对高温不耐受，针对伤口的PTT疗效也受到一定限制，加之光热元件在伤口表面难以被合理储存和持续递送，当前基于PTT的生物膜清除以及促进慢性伤口修复策略效果仍不理想。

鉴于此，中山大学附属第三医院刘波教授团队、任杰教授团队与中山大学生物医学工程学院刘杰教授团队联合开发了一种基于甲基丙烯酸酰化明胶/明胶（GelMA/Gelatin）的双层水凝胶敷料，分层装载表皮生长因子（EGF）和介孔聚多巴胺-溶菌酶（MPDA-LZM）纳米颗粒。以实现破坏生物膜，杀灭残留细菌及促进表皮再生等多功能一体化的序贯治疗，解决慢性伤口修复难题。双层水凝胶敷料应用于伤口后，贴合于组织表面的明胶层所负载的MPDA-LZM纳米颗粒在近红外光激发下升温，使明胶发生热可逆的固—液转换而大量释放纳米颗粒，随即通过PTT作用渗透、破坏生物膜，并将溶菌酶送至生物膜深处杀菌，从根源上消灭细菌，阻止生物膜复发。在一系列的抗感染作用后，稳定强韧的GelMA水凝胶层通过EGF缓释促进组织再生和伤口再上皮化，进而加速慢性伤口愈合，达到对慢性伤口的阶段性分级治疗。本研究制备的新型双层水凝胶敷料在体外实验中表现了出色的生物膜清除功效，亦在动物模型应用中显著促进了小鼠严重感染性生物膜伤口的愈合，且具备良好的生物相容性。为慢性感染性不愈合伤口的临床治疗提供了一种创新可行的转化策略。该研究工作得到了国家自然科学基金项目、深圳市科技规划基金项目的支持。

Bilayer hydrogel dressing with lysozyme-enhanced photothermal therapy for biofilm eradication and accelerated chronic wound repair

Yizhen Wang, Qijun Lv, You Chen, Langtao Xu, Miao Feng, Zhiyong Xiong, Jiajun Li, Jie Ren*, Jie Liu*, Bo Liu*

Acta Pharm Sin B 2023;13(1): 284-297

作者简介

刘波

中山大学附属第三医院岭南医院普通外科主任、主任医师、博士生导师。广东省医疗行业协会门静脉高压症管理分会主任委员、广东省药学会肝胆肿瘤多学科综合治疗专家委员会副主任委员、广东省干细胞及再生医学协会常务理事、广东医师协会肝胆分会委员、广东省医学会细胞治疗分会青年委员、中华肝脏外科手术学电子杂志编委。主持国家自然科学基金、广东省、市级科研基金多项，先后在Advanced science、Molecular oncology等国内外医学期刊发表论文五十余篇；申请发明专利7项，已授权2项。

刘杰

中山大学“百人计划”引进人才，教授、博士生导师。入选广州市“珠江科技新星”、“广东特支计划”科技创新青年拔尖人才等人才计划。主要从事靶向纳米药物/基因载体系统、多功能纳米诊疗一体化生物材料、及器官芯片/体外3D肿瘤模型等研究。主持国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广州市/深圳市科技基金等项目多项。以第一作者或通讯作者在Nature Materials、Advanced science、Advanced Healthcare Materials、Biomaterials、Macromolecules等期刊发表60余篇SCI论文。

任杰

中山大学附属第三医院副院长，主任医师，博士生导师。中国医学影像技术学会超声分会腹部学组副组长，中国研究型医院协会超声分会常委兼副秘书长，中国医师协会超声学分会青年委员会副主任委员，广东省医师协会超声学分会副主任委员，广东省医学会超声学分会青年委员会副主任委员等。《器官移植》《World Journal of Gastroenterology》审稿人。主持国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广州市民生科技重大专项等国家、省部级基金14项。以第一作者或通讯作者发表SCI论文20余篇。分别获得广东省科学技术奖二等奖、三等奖各1次 。