新型多功能自组装纳米纤维素支架在糖尿病创面愈合中的应用研究

针对糖尿病慢性创面易感染、炎症微环境难调控及血管再生困难等临床难题，华中科技大学团队开发了一种负载丝素蛋白-氧化铈纳米颗粒的智能纳米纤维素支架。该支架兼具优异孔隙率、抗氧化性和可控降解性，体外证实其能通过解交联促进降解并抑制S. aureus和E. coli生长，动物实验显示可显著减轻炎症、促进胶原沉积与血管再生，疗效优于3M和PELNAC商用敷料，为糖尿病创面修复提供创新解决方案。

　　

糖尿病已成为全球健康危机，约9.5%人口受其困扰，其中三分之一患者会发展为难以愈合的慢性创面。这类创面因高血糖环境、持续感染、炎症反应失调及血管形成障碍，常导致截肢等严重后果。传统敷料如纱布、水凝胶等存在吸收力不足、无抗菌活性等缺陷，而现有ECM模拟材料又难以同时满足多重愈合需求。面对这一临床困境，华中科技大学联合团队在《Carbohydrate Polymers》发表研究，通过醛基化纳米纤维素与丝素蛋白氨基的自组装，构建了负载绿色合成氧化铈纳米颗粒的三维智能支架。

研究采用机械研磨法制备纤维素纳米纤维(10-50nm直径)，通过高碘酸钠氧化引入醛基，与丝素蛋白(SF)发生席夫碱反应交联；以淀粉为还原剂绿色合成CeO₂纳米颗粒(5-20nm)，并原位负载于支架孔隙。通过SEM、FTIR表征材料形貌与化学结构，采用DPPH法测定抗氧化活性，建立糖尿病小鼠全层皮肤缺损模型评估疗效。

形态与物理性能
扫描电镜显示纯NC组孔径(50-200μm)大于NC-SF组(20-100μm)，而NC-SF-CeO₂组保持相似多孔结构但表面分布纳米颗粒。FTIR证实1720cm^-1处醛基特征峰消失，出现1560cm^-1席夫碱峰。支架展现优异性能：孔隙率85%、吸水率1800%、水蒸气透过率2200g/m²/24h，DPPH清除率达92%。

抗菌与细胞相容性
对S. aureus和E. coli抑菌圈分别为14mm和12mm，优于商用敷料。CCK-8实验显示L929细胞存活率>95%，溶血率<3%，符合ISO10993-5标准。

动物实验结果
糖尿病小鼠模型中，治疗组14天创面收缩率达98%，显著高于对照组(75%)。免疫组化显示：炎症因子TNF-α降低60%，VEGF表达提升2倍，胶原沉积量增加150%，表皮再生完全。

该研究创新性地将NC的ECM模拟特性、SF的生物活性与CeO₂的抗氧化/抗菌功能整合，首次实现三者协同增效。支架通过物理吸附和化学清除双重机制调控创面微环境，其可控降解特性避免了纳米颗粒突释毒性。相比价值$50亿的全球伤口护理市场现有产品，该材料成本降低40%，为糖尿病创面治疗提供了兼具临床转化潜力与经济效益的新策略。