缺氧、过量的活性氧（ROS）、血管生成受损、持续炎症和细菌感染是阻碍糖尿病伤口愈合的关键问题。特别是，可控的氧气释放和 ROS 清除能力在伤口愈合过程中至关重要。近日，基于透明质酸-接枝多巴胺 (HA-DA) 和聚多巴胺 (PDA) 涂层的 Ti3C2 MXene 纳米片的可注射水凝胶通过氧合血红蛋白/氢 (HbO2/H2O2) 系统催化交联并结合温和的光热刺激，可用于糖尿病伤口愈合。 HbO2 不仅作为类辣根过氧化物酶催化水凝胶的形成，而且在近红外 (NIR) 辐射产生的温和热量激活时，还作为氧载体可控地释放氧气。具体来说，当 NIR 关闭时，HbO2 可以通过结合空气中的氧气来重复提供氧气。MXene 稳定的光响应加热行为确保了可重复的氧气释放。此外，人工非酶抗氧化剂 MXene 纳米片被提议用于清除过量的活性氮物种和 ROS，包括 H2O2、O2·- 和·OH，保持细胞内氧化还原稳态并减轻氧化应激，并根除细菌以避免感染。PDA涂层进一步提高了MXene的抗氧化和抗菌能力，这也促进了MXene纳米片交联到水凝胶的网络中。HA-DA分子赋予水凝胶调节巨噬细胞极化从M1到M2的能力，从而达到抗炎的目的。更重要的是，MXene锚定的水凝胶具有组织粘附、自愈、可注射和止血等多功能，结合温和的光热刺激，极大地促进了人脐静脉内皮细胞的增殖和迁移，显着促进了感染的糖尿病伤口愈合。
方案 1. (a) MXene@PDA 纳米片的合成图。(b) 可注射的 HA-DA/MXene@PDA 水凝胶制备示意图。(c) HA-DA/MXene@PDA水凝胶通过供氧、清除活性氧、消灭细菌、抑制炎症的糖尿病伤口愈合机制。
图 2. (a) HbO2/H2O2 体系交联 HA-DA/MP 水凝胶制备工艺。(b) HA-DA/MP 水凝胶的可注射性。(c) SEM 图像的孔结构和 (d) HA-DA、HA-DA/M 和 HA-DA/MP 水凝胶的孔径。(e) HA-DA/MP 水凝胶的溶胀比和 (f) 流变特性。(g) HA-DA/MP 水凝胶的流变恢复行为和 (h) 宏观愈合特性。(i) HA-DA/MP 水凝胶在肘部和手指上的粘附能力。(j) HA-DA/MP 水凝胶在塑料、玻璃、PC 和钢上的粘附能力。
相关论文以题为Artificial Nonenzymatic Antioxidant MXene Nanosheet-Anchored Injectable Hydrogel as a Mild Photothermal-Controlled Oxygen Release Platform for Diabetic Wound Healing发表在《ACS Nano》上。通讯作者是西北大学朱晨辉教授、范代娣教授。
参考文献：
doi.org/10.1021/acsnano.1c10575
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