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編者按：6月4日，高分子科學前沿以《付小兵院士團隊與南昌大學光健康團隊聯(lián)合新作<AFM>：光控人造皮膚用于高質量創(chuàng)面再生》為題，報道付小兵院士與我校王小磊教授領銜的光健康團隊聯(lián)合研究新成果。詳情如下：

醫(yī)學基礎研究是持續(xù)推動醫(yī)學科技創(chuàng)新與臨床診療技術發(fā)展的決定性要素之一。中國人民解放軍總醫(yī)院付小兵院士/孫曉艷教授課題組長期從事戰(zhàn)創(chuàng)傷和創(chuàng)傷后的組織修復與再生醫(yī)學研究，在戰(zhàn)創(chuàng)傷醫(yī)學，組織修復和再生醫(yī)學以及生物治療學三大領域取得系統(tǒng)性和創(chuàng)造性貢獻。南昌大學王小磊教授領銜的光健康課題組長期致力于光響應材料在生物醫(yī)學領域的研究與應用。2022年初的一次學術交流中，兩個團隊從創(chuàng)面修復的臨床需求出發(fā)，以實際問題為導向，決定協(xié)作開展聯(lián)合科技創(chuàng)新。通過實驗不斷的改進和探索，設計了一種近紅外光響應的多功能“人造皮膚”（簡稱NIR-mFAS），并具有促進全層創(chuàng)面愈合和皮膚附屬器再生的潛力。

近期，相關工作以“NIR-Responsive Multifunctional Artificial Skin for Regenerative Wound Healing”為題發(fā)表于Advanced Functional Materials（影響因子19.0）。碩士研究生洪祎玥、王夢陽博士和胡道潤博士為共同作者。

【研究背景】

高效的創(chuàng)面修復和皮膚附屬器再生是臨床治療皮膚創(chuàng)傷過程中追求的主要目標，但這在臨床工作中依然充滿挑戰(zhàn)。皮膚創(chuàng)面愈合是一個高度協(xié)調(diào)的過程，涉及炎癥、上皮再形成、新生血管和細胞外基質重塑等再生階段。盡管已有眾多生物材料被報道用于促進創(chuàng)面愈合，大多僅聚焦于愈合過程的單一階段。隨著藥物遞送系統(tǒng)的不斷進展，調(diào)節(jié)創(chuàng)面愈合全過程、時空控釋藥物釋放的新型生物材料可為高質量的再生創(chuàng)面愈合提供新策略。

【研究內(nèi)容】

該研究設計的NIR-mFAS是由抗菌殼聚糖、天然蠶繭來源的絲素蛋白作為基質的可注射水凝膠，其持續(xù)緩慢釋放表皮生長因子（EGF），能加速再上皮化和新生血管形成，促進創(chuàng)面修復細胞的遷移和增殖。同時，分散在基質中的聚多巴胺納米粒子（PDA-NPs）在1064 nm NIR照射下能夠精確控制釋放骨形態(tài)發(fā)生蛋白4（BMP4）和Wnt激動劑CHIR99021兩種藥物；該研究中，BMP4能減少增殖階段的肌成纖維細胞來抑制瘢痕形成，CHIR99021可以通過誘導肌成纖維細胞轉化為毛乳頭（DP）樣細胞，促進毛囊和皮脂腺的再生。因此，NIR-mFAS實現(xiàn)了高質量創(chuàng)面愈合與皮膚附屬器再生，提供了一種近紅外光響應的無創(chuàng)、成本低廉治療方法，還可以應用于需要協(xié)調(diào)釋放多種藥物的其它治療。

NIR-mFAS的構建過程及其光響應實現(xiàn)時空控釋藥物、促進創(chuàng)面再生愈合的示意圖。

【本文亮點】

1. 該研究開發(fā)了一種近紅外光響應、可時空控釋多種藥物的多功能人造皮膚（NIR-mFAS），其生物相容性高，成本效益良好。

2.基于全層皮膚創(chuàng)面模型，研究發(fā)現(xiàn)在創(chuàng)面愈合的早期增殖階段，NIR-mFAS通過持續(xù)釋放EGF促進再上皮化和新生血管形成。在增殖后期，NIR-mFAS中的PDA NPs在NIR照射下產(chǎn)生光熱效應，響應釋放BMP4和CHIR99021，從而抑制肌成纖維細胞活性，減少瘢痕形成，并促使肌成纖維細胞轉化為真皮乳頭樣細胞，增強創(chuàng)面修復及皮膚附屬器再生。

3.這種通過近紅外光響應、可時空控釋藥物的策略還可拓展到其他諸如器官再生等情景。

文章來源:

https://doi.org/10.1002/adfm.202405876

編    輯：徐  翰

責任編輯：許  航