具有抗菌和抗氧化特性的pH响应性海藻酸盐/明胶基水凝胶，可促进感染伤口的愈合

Jialiang Pan|Tianhao Zhao|Zhiqiang Wang|Chenhong Liu|Wenbo Shi|Qingcong Wei|Qing Zhang|Zhengyu Bai

摘要

细菌感染和氧化应激失衡会严重阻碍伤口愈合，因此需要开发多功能创面敷料。本文制备了一种pH响应型纳米复合水凝胶（AG-Zn-SC@D），该水凝胶通过醛基修饰的海藻酸盐与明胶之间的动态Schiff碱交联反应制备而成，并掺入了载有Zn²⁺和槐糖苷的氨基功能化树状介孔二氧化硅纳米颗粒。由于感染伤口的微环境呈酸性，该水凝胶表现出pH响应性的释放特性。在酸性条件下，羧基的质子化加速了Zn²⁺的释放，使其对大肠杆菌（E. coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus）的抑菌活性超过95%。同时，酸诱导的Schiff碱键解离促进了槐糖苷的持续释放（持续时间超过72小时），并赋予了该水凝胶强大的抗氧化能力，在浓度为60 mg/mL时几乎可以完全清除DPPH•自由基。在金黄色葡萄球菌感染的皮肤伤口模型中，该水凝胶显著减轻了炎症（降低了IL-6和MPO的表达，同时上调了IL-10的水平），促进了血管生成和成纤维细胞的增殖，并增强了胶原蛋白的沉积及上皮细胞的再生，从而加速了伤口闭合并改善了组织再生。这种多功能纳米复合水凝胶为感染伤口的管理提供了一种有前景的策略。