华南理工边黎明教授、张琨雨副教授团队在Advanced Materials杂志上发表最新水凝胶研究成果！

最新研究

在生物科学领域，水凝胶因其含水量高、结构可调节和生物相容性优异等特点在各种伤口敷料中脱颖而出。水凝胶网络中可引入小分子和引发剂等特异性药物，调节细胞活力、分化、迁移、代谢和细胞间相互作用。原位成形水凝胶喷雾因其优异的便携性及对不规则形状伤口的良好适配性成为近年来极具前景的伤口敷料选择。然而，现有的水凝胶喷雾往往仅聚焦于药物递送，而忽略了糖尿病创面中复杂病理条件下的活性氧积累和氧供应不足的特点，限制了其临床治疗效果。

近期，华南理工大学生物医学科学与工程学院生物材料与再生医学团队联合中山大学附属第一医院关节外科团队设计开发了一种活性氧驱动的氧合水凝胶（OxyGel）喷雾，用于促进糖尿病足溃疡创面愈合。相关研究成果在Advanced Materials发表，中山一院李昊医生、学院2025届化学专业硕士毕业生魏书阵及2022级生物医学工程专业博士生凌强君为论文共同第一作者，中山一院廖威明教授及学院边黎明教授、张琨雨副教授为通讯作者。

这一具备生物微环境调控功能的水凝胶喷雾整合了具有模拟超氧化物歧化酶/过氧化氢酶催化功能的纳米酶和动态交联超分子水凝胶喷雾。通过唑来膦酸辅助铈离子组装，再用单宁酸修饰得到具有级联催化功能的纳米酶（TCZ纳米酶）（图1a）。然后，团队利用己二酸二酰肼修饰的透明质酸（HA-ADH）、去铁胺接枝的醛基化β-环糊精（DFO-β-CD-ald）和对叔丁基苯乙酸修饰的透明质酸 （HA-TP）构建基于动态主客体相互作用和席夫碱键的OxyGel喷雾，TCZ 纳米酶通过氢键相互作用稳定锚定于水凝胶三维网络中（图 1b）。制备的 OxyGel 有效地重塑了氧化应激和缺氧微环境，促进巨噬细胞表型由M1向M2转变，增强内皮细胞的活力、迁移和血管生成。令人印象深刻的是，在两周治疗期间仅使用一次 OxyGel 喷雾即可显著促进糖尿病大鼠背部皮肤全层创面和糖尿病足溃疡创面的愈合（图 1c）。此外，RNA测序结果显示 OxyGel 喷雾上调了与创面愈合相关的多种信号通路，展示了其在治疗难治性糖尿病创面及与氧化应激和缺氧相关的其他疾病的潜力。

图1. 活性氧驱动的氧合水凝胶（OxyGel）喷雾促进糖尿病足溃疡创面愈合的示意图。a) TCZ纳米酶的合成路线和级联催化功能示意图；b) OxyGel喷雾的制备过程和交联机制示意图；c) OxyGel喷雾在糖尿病足溃疡治疗中的作用机制。

附文章链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202504829