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四川大學李旭東教授團隊 ACS AMI：微環(huán)境響應型茶多酚-姜黃素顆粒穩(wěn)定的多功能Pickering乳液用于感染傷口的愈合
2024-09-02  來源：高分子科技

  傷口缺損的愈合是一個復雜的過程，主要涉及止血、炎癥反應、增生和重塑四個階段。臨床中的傷口往往受感染、慢性炎癥等因素的干擾而難以愈合。傷口微環(huán)境的酸性pH值、高ROS水平以及細菌感染均會導致細胞、組織損傷，延緩和阻礙傷口愈合，甚至導致嚴重的并發(fā)癥。傳統(tǒng)的傷口敷料往往只能提供單一的功能，這在應對復雜的傷口微環(huán)境時往往顯得力不從心。因此，亟需開發(fā)具有多種功能的新型傷口敷料以適應傷口愈合不同階段的需求。Pickering乳液是一種多相體系，其水相、油相以及界面處的固體顆粒均可分別/同時包封各種活性物質。其獨特的核殼結構還可以控制活性成分的釋放。此外，乳液在改善活性成分的滲透性和擴散性方面也表現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢，這為多功能傷口敷料的開發(fā)提供了新視野。


  針對上述復雜、多變的傷口微環(huán)境，四川大學李旭東團隊設計了一種新型微環(huán)境響應的多功能Pickering乳液傷口敷料用于感染傷口的修復。該傷口敷料利用O/W型Pickering乳液獨特的核殼結構，將具有抗菌、抗炎的揮發(fā)性百里香精油包裹在抗炎、抗氧化、抗菌的茶多酚-姜黃素顆粒形成的殼層中，成功構建了一個具有分級結構的多功能Pickering乳液傷口敷料（圖1）。


圖1 Pickering乳液傷口敷料的制備及作用示意圖


  作者通過溶劑介導的解組裝-再組裝策略，將親水的茶多酚與疏水的姜黃素結合，成功制備出茶多酚-姜黃素納米顆粒。這些顆粒具有優(yōu)異的抗氧化、抗炎活性（圖2）。同時還展現(xiàn)出微環(huán)境響應特性。


圖2 茶多酚-姜黃素粒子的抗氧化、抗炎活性。


  進一步，作者將獲得的功能性茶多酚-姜黃素顆粒作為穩(wěn)定劑，制備得到O/W Pickering乳液。該乳液以獨特的水包油結構，將茶多酚-姜黃素顆粒錨定在百里香精油表面。這種設計使得外層顆粒能夠響應傷口微環(huán)境，優(yōu)先釋放功能成分茶多酚和姜黃素，隨后再釋放核心中的百里香精油，進而產生協(xié)同增強的抗菌、抗生物膜、抗氧化和抗炎活性（圖3）。


圖3 茶多酚-姜黃素粒子穩(wěn)定的Pickering乳液的抗菌、抗生物膜活性。


  該可注射Pickering乳液應用于感染的全層皮膚缺損模型，顯著加速了血管生成、膠原沉積和再上皮化，展現(xiàn)出卓越的促進傷口愈合效果（圖4）。同時，植物源活性成分的使用使得該敷料具有優(yōu)異的生物相容性和安全性，也順應了可持續(xù)發(fā)展理念。


圖4 茶多酚-姜黃素粒子穩(wěn)定的Pickering乳液的傷口修復性能。


  該研究以“Microenvironment-Responsive Antibacterial, Anti-Inflammatory, and Antioxidant Pickering Emulsion Stabilized by Curcumin-Loaded Tea Polyphenol Particles for Accelerating Infected Wound Healing”為題發(fā)表在ACS Appl. Mater. Interfaces上。文章的第一作者為四川大學生物醫(yī)學工程學院博士生童秋蘭，通訊作者為李旭東教授。研究得到了國家自然科學基金 (31872750和82102214) 以及四川省科技項目 (2023NSFSC0607) 的資助。


  論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsami.4c08717

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（責任編輯：xu）
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