田间课题组在新型光热纳米材料应用于糖尿病伤口愈合方面取得新进展

　　

近日，Advanced Healthcare Materials（《先进健康材料》，IF=11.092）在线发表了武汉大学药学院、中南医院药学研究院田间课题组在光热材料治疗细菌感染方面的研究成果。该研究设计并开发了一种基于壳聚糖和咔咯光敏剂的超分子自组装纳米材料，实现了有效的细菌捕获以及光热协同抗菌，显著促进了糖尿病感染伤口的愈合。

论文题目为“Self-Assembled Corrole/Chitosan Photothermal Nanoparticles for Accelerating Infected Diabetic Wound Healing”（《自组装咔咯/壳聚糖光热纳米颗粒加速糖尿病感染伤口愈合》）。武汉大学药学院2020级硕士研究生于运浩为第一作者，武汉大学田间和吉林大学化学学院教授杨英威为共同通讯作者。武汉大学为论文第一署名单位和通讯单位。

细菌感染是造成人类死亡的主要原因之一，其中糖尿病患者的高血糖所引起的微血管功能障碍导致糖尿病伤口愈合缓慢，显著增加了创伤愈合过程中细菌感染的风险。目前在临床治疗中，抗生素是应对细菌感染最常用的药物。然而，抗生素的不当使用导致耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等多药耐药菌株的出现，严重抑制了抗生素的治疗效果。因此，开发无耐药性抗菌药物和策略对糖尿病患者的感染创面管理至关重要。

鉴于此，田间课题组以咔咯光敏剂和壳聚糖为单体，通过壳聚糖模板诱导咔咯分子以氢键和π-π堆积作用自组装形成新型超分子光热纳米颗粒（MCC/CS NPs）用于治疗细菌伤口感染，促进慢性病伤口的愈合。在该核壳型超分子纳米体系中，核心的咔咯分子以高聚集态存在可以显著猝灭分子荧光发射，在660 nm激光照射下产生优异的光热性能，实现高达66.4%的光热转换效率，而质子化的壳聚糖壳层具有内在的抗菌效果。此外，该纳米粒子表面带正电荷可以通过静电相互作用选择性地靶向带负电的细菌，在激光照射下对大肠杆菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌产生强大的光热抗菌和固有的抗菌协同作用。该团队在细菌感染的糖尿病小鼠伤口模型中进一步证实了超分子光热纳米粒子能有效杀死耐药细菌，加速伤口愈合和血管生成，且具有良好的生物相容性，显示出作为广谱光热抗菌纳米平台的巨大潜力。此外，该超分子纳米系统组成简单，易于制备，具有进一步临床转化研究的前景。

该研究得到了国家自然科学基金面上项目、中央高校基本科研专项基金的资助以及中国医学科学院武汉感染性疾病及肿瘤研究中心后补助项目的支持。

 

论文链接：https://doi.org/10.1002/adhm.202201651