《Bioactive Materials》蒋欣泉教授团队开发ROS智能水凝胶“按需释控”重塑牙周炎感染-再生微环境

深部缺氧性感染是临床治疗的重大挑战之一，其特有的病理微环境不仅降低组织修复能力、削弱宿主的抗感染与抗氧化防御能力，还会抑制细菌代谢活性，导致抗菌药物疗效差。以牙周炎为代表的深部感染表现为根分叉区解剖复杂以及牙周袋内生物膜难以清除等特性，具备一定治疗难度。声动力疗法（SDT）通过激活声敏剂产生活性氧（ROS），实现时空可控的抗菌效应。此外，在深部感染治疗中，ROS过量积累会引发炎症反应、抑制组织再生。因此，亟需构建可控ROS调节系统，动态平衡抗菌效能与炎症反应，促进组织再生效果。

2025年6月，蒋欣泉教授团队在《生物活性材料》（Bioactive Materials）上发表了题为ROS平衡生物异质连接水凝胶基于声-化学动力疗法促进感染性骨再生（ROS-balancing-engineered bio-heterojunction hydrogel accelerated the infected bone regeneration based on Sono-chemo dynamic therapy）的研究论文。该研究受根瘤菌与土壤的氧-氮共生机制启发，开发了一种多功能水凝胶，兼具“可控杀菌”、“改善牙周氧化应激微环境”等效能，可以有效解决细菌感染与氧化应激的双重难题，为水凝胶程序化抗菌-抗炎功能提供了新策略，可望为革新牙周炎治疗范式提供参考。

研究人员通过硫醇-烯点击化学反应构建了GSH-SF/PeMA/MXene-TiO2（SP-MT）水凝胶体系，将甲基丙烯酸化果胶（PeMA）与谷胱甘肽修饰丝素蛋白（GSH-SF）结合，并引入MXene-TiO2组分。该水凝胶具有良好的可注射性、力学性能及溶胀降解等特性。在超声刺激下，SP-MT水凝胶可通过破坏细菌膜结构与电子传递链（ETCs），实现快速杀菌的效果，同时产生大量ROS；而超声停止后，水凝胶及其降解产物可对残留ROS进行高效级联吸收。体内实验进一步证实，该纳米水凝胶可以通过抑制细菌感染、降低炎症反应、促进血管新生，最终加速软组织再生与牙周骨修复。

蒋欣泉教授为论文最后通讯作者，上海交通大学医学院附属第九人民医院研究生徐佳妮、王洁医师、上海工程技术大学张艳副教授分别为论文第一作者和共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。