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  糖尿病傷口具有復(fù)雜的微環(huán)境，包括長時間的細(xì)菌感染導(dǎo)致形成細(xì)菌生物膜、活性氧過表達(dá)導(dǎo)致氧化應(yīng)激、持續(xù)炎癥反應(yīng)、血管生成受損等，通常難以愈合，給患者帶來巨大的痛苦，并給醫(yī)療系統(tǒng)帶來沉重的負(fù)擔(dān)。因此，亟需建立一種促進(jìn)感染性糖尿病傷口愈合的多功能平臺。微針貼片可以以無痛和微創(chuàng)的方式穿透物理屏障，將治療成分有效地遞送到感染性糖尿病傷口部位，已被廣泛用于糖尿病傷口修復(fù)。此外，外源性電刺激可以通過加速糖尿病傷口部位的細(xì)胞增殖和遷移、促進(jìn)血管生成和膠原蛋白沉積從而加速傷口愈合過程。但現(xiàn)有的電刺激設(shè)備過于笨重不方便攜帶，且一般需要專業(yè)人員操作，不方便大面積應(yīng)用。摩擦納米發(fā)電機(jī)可以收集機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，由于具有小型化、柔韌性、耐磨性、輕質(zhì)性和低成本等特點(diǎn)，已經(jīng)作為一種可穿戴的自供電電源得到了廣泛的應(yīng)用。

  在這項(xiàng)工作中，該課題組致力于設(shè)計一種集成負(fù)載TA@ZnO微粒的多功能微針貼片（TZ@mMN）和摩擦納米發(fā)電機(jī)（TENG）的多功能自供電微針裝置（TZ@mMN-TENG），用于加速感染性糖尿病傷口愈合。TZ@mMN是通過兩步工藝制備的。首先，將TA@ZnO微粒、導(dǎo)電聚合物聚苯胺（PANI）、交聯(lián)劑PEGDA和光引發(fā)劑Irgacure 2959超聲分散到甲基丙烯酰明膠（GelMA）溶液中，通過紫外光交聯(lián)得到負(fù)載TA@ZnO微粒的導(dǎo)電GelMA水凝膠微針尖。然后將帶負(fù)電荷的透明質(zhì)酸和TA@ZnO微�；旌先芤号c帶正電荷的殼聚糖季銨鹽和PANI聚合物混合溶液依次沉積，制備了負(fù)載TA@ZnO微粒的導(dǎo)電微針襯底。TZ@mMN不僅可以穿透物理屏障并輸送單寧酸和鋅離子到感染性糖尿病傷口，而且還可以清除傷口部位過多的活性氧以減輕氧化應(yīng)激，殺死細(xì)菌和消除細(xì)菌生物膜。TENG可以收集生物力學(xué)運(yùn)動并將其轉(zhuǎn)化為電刺激，然后通過TZ@mMN將電刺激遞送到感染性糖尿病傷口部位。體外實(shí)驗(yàn)表明，TZ@mMN-TENG可以顯著促進(jìn)成纖維細(xì)胞和人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移。動物實(shí)驗(yàn)表明，TZ@mMN-TENG可以清除糖尿病傷口中的細(xì)菌；降低TNF-α和IL-6的表達(dá)，緩解炎癥反應(yīng)；增強(qiáng)CD31和VEGF的表達(dá)，促進(jìn)血管生成；促進(jìn)表皮重塑和膠原沉積，加速感染性糖尿病傷口愈合。因此，TZ@mMN-TENG在促進(jìn)糖尿病傷口修復(fù)方面具有巨大的潛力。

  原文鏈接: Weikun Li, Zonghao Liu, Xin Tan, Ning Yang, Yanling Liang, Diyi Feng, Han Li, Renqiang Yuan, Qianli Zhang, Ling Liu, and Liqin Ge. All-in-One Self-Powered Microneedle Device for Accelerating Infected Diabetic Wound Repair. Advanced Healthcare Materials, 2024, 2304365.

  DOI: 10.1002/adhm.202304365

  https://doi.org/10.1002/adhm.202304365