数字光处理打印的纳米酶集成水凝使时间空间免疫调节和受感染的伤口的修复
Feng Cheng1, Xiao Zhang1, Jiliang Dai2
1State Key Laboratory of Advanced Inorganic Fibers and Composites, School of Chemistry and Chemical Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China.
Acta biomaterialia
|March 12, 2026
概括
这项研究引入了使用数字光处理和纳米酶的3D打印水凝,通过协调抗菌作用,免疫调节和组织再生来有效治疗受感染的伤口,以获得先进的伤口护理.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 再生医学是一种再生医学.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 受感染的伤口愈合是复杂的,需要协调的抗菌控制,免疫调节和组织再生,目前的治疗方法难以同时实现.
- 现有的水凝和3D打印的支架往往缺乏内在的免疫调节功能或无法协调多个治疗方面.
- 需要先进的伤口护理平台,将结构可编程性与物质驱动免疫调节相结合,以有效管理感染和修复组织.
研究的目的:
- 开发一种数字光处理 (DLP) 3D打印的水凝,集成ZIF-8@tannic acid@MXene纳米酶 (ZGC),用于空间时间控制的感染性伤口治疗.
- 为了研究水凝的光热特性,抗菌功效,以及调节免疫反应和促进组织再生的能力.
- 建立一个用于先进和潜在的个性化伤口护理的翻译平台.
主要方法:
- 使用DLP3D打印制造GelMA/CSMA水凝基质的制造,其中包括ZIF-8@tannic acid@MXene纳米酶.
- 在近红外 (NIR) 辐射下对光热转换效率的评估.
- 对抗黄金葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌活性的评估.
- 在体内研究中,使用鼠感染的全厚伤口模型来评估伤口关闭,原沉积,新血管化和炎症标志物.
- 转录组分析以了解水凝对炎症和再生途径的影响.
主要成果:
- 通过DLP策略,可以创建具有高保真性和复杂架构的机械兼容的水凝敷料.
- 在NIR照射下,ZGC水凝显示出高效的光热转化 (47.3%) 和快速的细菌根除 (>99.9%).
- 在体内,ZGC加NIR治疗显著加快了伤口关闭 (到14日剩余面积<2%),增强了原沉积和新血管化,并减少了炎症标志物.
- 该纳米酶调节了反应性氧物种和炎症信号的动态调节,将抗菌作用与免疫解决和组织再生同步.
- 转录组分析显示,MAPK为中心的炎症网络向再生方向调节.
结论:
- 开发的ZGC水凝,通过DLP3D打印制造,为协调感染伤口治疗提供了一个有前途的平台.
- 纳米酶集成的水凝有效地结合了抗菌,免疫调节和再生功能,以加速伤口愈合.
- 这种方法代表了精密伤口治疗,桥梁增材制造,纳米酶催化和免疫工程的新范式,用于先进的伤口护理.
