151 2100 2431- 科研動態
- Research Dynamics
8月份新出的生物醫藥水凝膠相關論文不完全統計有300篇，其中影響因子大于10分的有21篇。本期為您帶來其中10點重點文獻及其摘要，歡迎文末私信你感興趣的新型材料，下期文獻匯總可能就是它！
Journal of Nanobiotechnology
抗菌碳點和?-聚賴氨酸共軛制備而成具有自愈功能的可注射水凝膠用于促進細菌感染的傷口愈合
Injectable self-healing hydrogel fabricated from antibacterial carbon dots and ?-polylysine for promoting bacteria-infected wound healing (2022, Aug 11)
摘 要：
開發藥物高效地根除病原體并促進傷口愈合是非常值得關注的。一些陽離子碳點（CDs）已被應用于抗菌研究，但是相應的具有抗菌活性的陰離子還未被開發研究。在此研究工作中，作者設計了一系列陰離子（尤其是CD 31）作為一種有效的光譜殺菌劑來殺死細菌。此外，陰離子CD 31與?-聚賴氨酸通過共軛方式可構建具有自愈功能的可注射水凝膠(CD-Plys)，具有顯著的廣譜抗菌活性，優異的傷口愈合能力及令人滿意的生物相容性。CD-Plys可以通過上皮化和增強血管生成顯著加速傷口的愈合。這項工作提供了一種雙管齊下的策略來探索用于疾病治療和和組織工程的基于CD的抗菌水凝膠。
原文鏈接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35953858/
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Advance Healthcare Materials
抗生素作為動態交聯劑形成的互相貫穿的聚合物網格水凝膠用于感染傷口的治療
Interpenetrating Polymer Network Hydrogel Formed Using Antibiotics as a Dynamic Crosslinker for Treatment of Infected Wounds (2022, Aug 3)
摘 要：
裝載抗生素的水凝膠是用于治療細菌感染傷口的一種有前途的傷口敷料。但是通過物理包封來實現抗生素從水凝膠中持續釋放具有一定的挑戰性。本研究報道了一種互穿聚合物網格P(AA-co-HEMA)Gen水凝膠，它通過甲基丙烯酸2-羥乙酯（HEMA）和丙烯酸（AA）自由基聚合形成雙交聯，同時采用抗生素慶大霉素（Gen）作為動態物理交聯劑。Gen的氨基通過與AA的羧基靜電作用結合到水凝膠中，從而可以產生具有pH響應的藥物釋放特點。更為重要的是，構建的水凝膠對革蘭氏陽性（金黃色葡萄球菌）及陰性菌（大腸桿菌）均表現出超過28天的持久抗菌活性。體內研究表明，載有慶大霉素的雙交聯水凝膠更有效地消除傷口中的細菌，并顯著加速了傷口的愈合。總而言之，這種包載抗生素的互穿網格水凝膠是一種很有治療前景的傷口敷料材料，可以用于治療細菌感染的傷口。
原文鏈接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35608275/
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ACS Appl Mater Interfaces
仿生骨膜自粘水凝膠通過協同成骨和血管生成促進臨界尺寸大小骨缺損修復
Self-Adhesive Hydrogel Biomimetic Periosteum to Promote Critical-Size Bone Defect Repair via Synergistic Osteogenesis and Angiogenesis (2022, August 17)
摘 要：
骨膜具有募集細胞，加速血管重建，引導骨組織再生等功能，在臨界尺寸骨缺損的再生中起著重要的作用。受骨膜功能的啟發，研究者提出來一種仿生骨膜制備的策略，即用無機生物活性材料增強天然聚合物水凝膠膜。此研究中，作者采用多巴胺修飾的明膠和氧化透明質酸（GA/HA）制備具有骨組織自粘功能、類似細胞外基質的仿生骨膜，并在水凝膠中進一步摻入納米生物活性玻璃（MNBG）制備有機/無機共交聯水凝膠膜（GA/HA-BG）。MNBG的添加增強了天然聚合物水凝膠膜的穩定性，從而實現了持續的降解和離子的長期釋放。神格活性玻璃釋放的Ca2+和SiO44-離子可以募集細胞并促進骨髓基質細胞分化成骨細胞，啟動多中心成骨行為。此外，水凝膠膜中的生物活性離子可以刺激血管內皮生長因子的表達，加速缺損區血管畫，協同促進骨損傷修復。這種有機-無機仿生骨膜已被證明在臨界尺寸骨損修復中有效且用途廣泛，有望為解決臨床問題提供有前景的策略。
原文鏈接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35925784/
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ACS Appl Mater Interfaces
胰島-1型間充質干細胞衍生的外泌體結合血管生成素-1水凝膠用于增強急性心肌梗塞治療
Islet-1 Mesenchymal Stem Cells-Derived Exosome-Incorporated Angiogenin-1 Hydrogel for Enhanced Acute Myocardial Infarction Therapy (2022, August 3)
摘 要：
干細胞衍生的外泌體在心肌梗死（M1）治療中發揮著重要的作用，但是改善缺血組織中外泌體的滯留是亟需解決的問題。研究表明，islet(ISL1)過表達可以增強間充質干細胞（MSCs）的旁分泌功能并促進M1的血管生成。在此研究中，作者收集了基因工程ISL1-MSC衍生的外泌體（ISL1-MSCs-Exo）,并通過RNA測序對外泌體進行分析。接下來，將ISL1-MSCs-Exo摻入新的血管生成素-1水凝膠（Ang-1凝膠）中。研究結果表明，Ang-1凝膠增加了ISL1-MSCs-Exo在內皮細胞中的滯留并增強了抗凋亡、增殖和血管生成能力。超聲心電圖顯示，Ang-1凝膠顯著增強了ISL1-MSCs-Exo對M1的治療效果，主要機制可能是由于ISL1-MSCs-Exo的滯留增加，在此增強了缺血性心臟中的促血管生成作用。總之，這些結果闡明了ISL1-MSCs-Exo與Ang-1凝膠結合的治療機制，而且為缺血性疾病的治療提供了新的治療選擇。
原文鏈接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35920579/
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ACS Nano
細菌生長誘導的妥布霉素智能釋放自愈水凝膠用于銅綠假單胞菌感染的燒傷愈合
Bacterial Growth-Induced Tobramycin Smart Release Self-Healing Hydrogel for Pseudomonas aeruginosa-Infected Burn Wound Healing (2022, August 3)
摘 要：
燒傷是一種常見的健康問題，并且極易受到普通傷口敷料難以處理的細菌感染。因此燒傷創面修復在臨床治療中極具挑戰性。在此研究中，研究者以季銨化殼聚糖（QCS）、氧化葡萄糖（OD）、妥布霉素（TOB）為基礎，制備了一系列具有良好導電性和抗氧化活性的自修復水凝膠（QCS/OD/TOB/PPY@PDA），和聚多巴胺涂層的聚吡咯納米線（PPY@PDA NWs）。抗菌結果表明，QCS/OD/TOB/PPY@PDA水凝膠可以在短時間內殺死高濃度的銅綠假單胞菌（PA）、金黃色葡萄球菌和大腸桿菌，并在瓊脂中顯示出長達11天的殺菌效果。最重要的是，在PA感染的燒傷創面模型中，與商品化Tegaderm敷料相比，QCS/OD/TOB/PPY@PDA水凝膠能夠更有效地控制創面炎癥水平并促進膠原蛋白沉積、血管生成和更早的創面閉合。因此按需給藥的TOB智能釋放水凝膠對于細菌感染的燒傷創面愈合極為有利。
原文鏈接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35921085/
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Science Advance
一種可增強微波腫瘤消融的金屬藻酸鹽水凝膠用以癌癥的協同治療
Metallo-alginate hydrogel can potentiate microwave tumor ablation for synergistic cancer treatment (2022, August 5)
摘 要：
微波消融（MWA）作為一種局部腫瘤消融策略，可以用于腫瘤復發的治療。因此，開發出能夠增強MWA的輔助生物材料具有非常重要的臨床價值。在此研究中，高濃度的鈣離子與藻酸鹽鰲合形成藻酸鹽水凝膠，暴露在微波下，顯示出較強的加熱效率。高濃度的細胞外鈣離子與溫和的熱療協同作用，通過破壞細胞內鈣離子穩態來誘導免疫原性細胞死亡。結果表明，鈣離子過剩的海藻酸鹽水凝膠加MWA可以在降低手術功率的情況下消融小鼠和兔身上不同的腫瘤。這種治療還可以引發抗腫瘤免疫反應，特別是與STING刺激因子協同作用下，可以抑制遠端腫瘤和復發腫瘤的生長。這項工作表明了原位形成的金屬藻酸鹽水凝膠可以作為微波敏感和免疫刺激的生物材料來加強MWA的治療，有望用于臨床轉化。
原文鏈接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35921425/
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Advance Science
具有腫瘤靶向功能的雙網格注射水凝膠通過協同光熱和近距離放射治療用于預防乳腺癌復發和傷口感染
Tumor-Targeted Injectable Double-Network Hydrogel for Prevention of Breast Cancer Recurrence and Wound Infection via Synergistic Photothermal and Brachytherapy (2022, August 9)
摘 要：
乳腺癌治療后局部區域復發率高和潛在的傷口感染對患者的生存構成巨大的威脅。在此研究中，設計了一種125-1標記的RGDY肽修飾的金納米棒（125-1-GNR-RGDY）的聚乙二醇丙烯酸酯（PEGDA）-藻酸鹽雙網格納米復合水凝膠（GPA）。該水凝膠是通過將GPA前體溶液注射到小鼠切除的癌性乳房腔中形成的。該水凝膠具有優異的持久光熱和放射效應。光熱療法可以抑制受損的DNA的自我修復，促進血液循環，改善缺氧微環境，協同增強近距離放射治療的療效，同時消除病原菌。值得注意的是，這種納米水凝膠具有抗菌活性以防止潛在的傷口感染，這種療法使預防腫瘤復發和治療傷口感染的新型術后輔助策略成為可能。
原文鏈接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35751467/
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Nature Communications
活性氧響應和拉曼可追蹤水凝膠協同光動力和免疫療法用于術后癌癥治療
Reactive oxygen species-responsive and Raman-traceable hydrogel combining photodynamic and immune therapy for postsurgical cancer treatment (2022, August 5)
摘 要：
將免疫檢查點阻斷（ICB）療法與光動力療法（PDT）相結合在腫瘤免疫治療中具有巨大的潛力，但是活性氧（ROS）的存在會不可避免的破壞共同給藥的ICB抗體活性從而影響治療效果。在此研究中，研究者設計一種ROS響應性水凝膠，以實現光敏劑和ICB抗體的持續共同遞送。在PDT治療期間，水凝膠骨架（PDDA）通過清除有害的ROS來保護ICB抗體，同時觸發水凝膠的降解以可控方式釋放藥物。更有趣的是，PDDA具有超強的和降解相關的拉曼信號，因此可以通過拉曼成像可視化ROS響應的水凝膠降解。結果表明，單次水凝膠治療后不僅完全抑制了4T1荷瘤小鼠術后復發和轉移，還有效抑制了再攻擊腫瘤的生長。本研究中基于PDDA的ROS水凝膠為PDT和ICB的治療提供了新的方向。
原文鏈接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35931666/
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Advance Science
一種鹽誘導激酶-2觸發型水凝膠釋放其激酶抑制劑以抑制卵巢癌的轉移
Salt-Inducible Kinase 2-Triggered Release of Its Inhibitor from Hydrogel to Suppress Ovarian Cancer Metastasis (2022, August 9)
摘 要：
鹽誘導激酶2（SIK2）因其在腫瘤的發生和發展進程中發揮著關鍵作用而成為卵巢癌治療的新靶點。目前可用的SIK2抑制劑在臨床前研究中已顯示出顯著的治療效果。然而，SIK2抑制劑直接給藥會帶來顯著的脫靶效應，限制了它們的臨床應用。在這項研究中，作者設計了Nap-Phe-Phe-Glu-Leu-Tyr-Thr-Ser-Ser-Asn-Leu-OH (Nap-S)來組裝SIK2，抑制劑HG-是一種SIK2響應性超分子水凝膠（Gel Nap-S+HG），用于局部給藥和HG的響應性釋放，可以有效抑制卵巢癌轉移。在卵巢癌過表達的SIK2的激活下，水凝膠中的Nap-S被磷酸化以產生親水性的Nap-Sp，從而觸發水凝膠的分解和抑制劑的響應釋放。實驗數據表明，Gel Nap-S+HG在細胞及動物水平上均對癌細胞有明顯的治療作用，為卵巢癌的治療提供了新的治療思路。
原文鏈接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35618488/
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Journal of Nanobiotechnology
多功能魚明膠水凝膠反蛋白膜貼片用于傷口愈合治療
Multifunctional fish gelation hydrogel inverse opal films for wound healing (2022, August 2)
摘 要：
在此研究中，作者研究設計了一種基于光交聯魚明膠水凝膠的新型反蛋白石膜（IOF）貼片，具有傷口愈合和動態監測所需的特性。通過使用魚明膠甲基丙烯酰、殼聚糖和聚丙烯酸（PAA）的混合物復制膠體晶體模板，構建了具有鮮艷結構的薄膜。由于這些天然生物分子的結構在制備過程中得到了很好的保留，所得到的IOF具有良好的生物相容性、低免疫原性、抗菌性以及促進組織生長和傷口愈合的功能。此外，IOF呈現出相互連接的納米孔和用于血管內皮生長因子負載的高比表面積。這可以進一步提高其血管生成能力。更為有趣的是，隨著pH相應性PAA的加入，IOF貼片可以通過其實時結構衍生或發射光譜報告傷口愈合狀態。
原文鏈接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35918727
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8月份國內外生物醫藥領域水凝膠的進展整理到此結束。更多新潮科研資訊，歡迎持續關注創化科技服務#前沿文獻專欄！
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