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  增強具有光催化性能的共價有機框架（COF）與水凝膠的協(xié)同作用，仍然是擴大其生物應用所面臨的一項緊迫挑戰(zhàn)。在本文，COF被均勻地涂覆在氧化碳納米管（OCNT）上,并與Fe³⁺進行配位，從而獲得管狀納米復合物OCNT@COF-Fe（O@CF）。結果表明O@CF的光動力活性氧（ROS）生成能力增強。OCNT和配位Fe³⁺分別作為分子間電荷轉(zhuǎn)移通道和電子受體/基質(zhì)（O₂和H₂O）的吸附劑，從而縮小能帶隙，增加光吸收，提高ROS生成能力。同時O@CF表現(xiàn)出與pH值相關的過氧化物酶和過氧化氫酶活性，從而進一步協(xié)同增強了ROS的生成并緩解了缺氧。同時，O@CF還具有降解COF涂層依賴性的光熱性能。然后，通過O@CF中COF涂層參與的共價交聯(lián)，將O@CF均勻地加入到席夫堿水凝膠中，得到導電水凝膠OCNT@COF-Fe@Gel（O@CF@G）。這種 O@CF@G 不僅能改善純凝膠的機械性能，還繼承了 O@CF 的多功能性。因此，它能很好地粘附在糖尿病傷口上進行吸脹、 消除耐藥生物膜，殺滅革蘭氏陽性和陰性細菌、 缺氧緩解和細胞間電信號傳導，從而加速傷口愈合。加速傷口愈合。

圖1. 納米復合物、多功能抗菌水凝膠的制備流程圖以及治療機制圖。

  近期，東華大學先進低維材料中心王義團隊制備了一種由碳納米管上包覆摻雜Fe³⁺的共價有機骨架涂層（COF）的納米復合物組合的多功能水凝膠，用于綜合治療細菌性糖尿病傷口（圖1）。首先，通過界面聚合生長合成了均勻的COF包覆氧化碳納米管（OCNT）（O@C），然后通過 "Fe-N配位 "將Fe³⁺摻雜到COF層的多孔骨架中，得到金屬配位管狀納米復合物OCNT@COF-Fe（O@CF）。研究發(fā)現(xiàn)，涂覆在 COF 中的碳納米管可以作為分子間電荷轉(zhuǎn)移通道，從而縮小 COF 層的能帶間隙、增強光吸收、提高光生電荷分離和遷移。同時，Fe³⁺配位具有作為電子受體的能力，進一步優(yōu)化了 O@CF 復合物的能帶間隙，降低了光生載流子的重組。此外，多孔 COF 中的 Fe³⁺ 被發(fā)現(xiàn)是促進底物（O₂ 和 H₂O）吸附、增強活性的位點，從而實現(xiàn)了有效利用光誘導的電子-空穴對同時生成超氧陰離子自由基（）和羥基自由基（·OH）。在此過程中，光生成的可在酸性條件下進一步轉(zhuǎn)化為 H₂O₂。這與配位 Fe³⁺ 的 pH 響應性過氧化物酶 (POD) 和過氧化氫酶 (CAT) 活性相互配合，誘導出更活躍的 ·OH 并補充了 O₂。此外，OCNT 的加入使 O@CF 具有濃度依賴性光熱性能，在酸性微環(huán)境下，COF 涂層逐漸降解，光熱性能明顯增強。因此，O@CF 作為一種增強型光敏劑，在殺菌和緩解缺氧方面表現(xiàn)出協(xié)同的光熱-復合多重光動力特性。因此，通過將 O@CF 納米復合物引入由氧化葡聚糖（ODex）和咖啡酸接枝殼聚糖（CACS）交聯(lián)形成的水凝膠中，制備出了多功能水凝膠 OCNT@COF-Fe@Gel（O@CF@G）。這種 O@CF@G 水凝膠繼承了 O@CF 在傷口缺氧環(huán)境下的協(xié)同抗菌能力，并通過 O@CF 介導的共價交聯(lián)改善了純凝膠的可注射性和粘彈性。同時，由于 O@CF 的加入，O@CF@G 成為一種導電水凝膠。在用作糖尿病傷口敷料時，這種 O@CF@G 水凝膠能很好地附著在傷口表面，起到吸水止血、殺滅革蘭氏陽性和陰性細菌、消除耐藥生物膜、緩解缺氧微環(huán)境以及促進細胞間電信號傳導的作用，從而實現(xiàn)細菌性糖尿病傷口的快速愈合。因此，O@CF@G 是一種基于 COF 納米復合材料的增強型光活性水凝膠，為改善光敏劑的光動力特性和提高COF 納米復合材料的生物醫(yī)學應用提供了有力的例證。

  東華大學先進低維材料中心王義近年來主要從事生物材料的制備與應用研究，發(fā)展了一系列有機-無機雜化納米材料用于腫瘤診斷與治療（化療、物理治療和免疫治療）以及糖尿病皮膚傷口的修復。作為第一/通訊作者（含共同）在SCI期刊發(fā)表論文50余篇，包括 JACS、Nano Lett、ACS Nano、AFM、Nano Today、Biomaterials、Small、J. Mater. Chem. A等國際權威期刊。獲授權發(fā)明專利9項，PCT申請1項。獲得教育部高等學�？茖W研究優(yōu)秀成果獎自然科學二等獎（R2）、上海藥學科技獎二等獎（R2）和江蘇醫(yī)學科技獎二等獎（R4）。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202310845