载有姜黄素的铜/铁双金属纳米颗粒水凝胶支架：一种用于加速慢性伤口愈合的序贯微环境重构平台

《Journal of Nanobiotechnology》：Curcumin-loaded copper/iron bimetallic nanoparticle-incorporated hydrogel scaffold: a sequential microenvironment reprogramming platform for accelerated chronic wound healing

糖尿病慢性伤口因组织微环境恶化（高ROS、持续炎症、细菌感染）难愈。本研究开发SF@NP-Cur水凝胶支架通过微流控3D打印技术，整合姜黄素负载铜铁双金属纳米颗粒（NP-Cur），实现抗氧化（清除ROS）、广谱抗菌（铜释放+光热效应）、促进成纤维细胞迁移（胶原沉积与血管新生），并调控巨噬细胞向修复型M2表型极化，显著改善伤口微环境。

　　

摘要

糖尿病伤口管理是一个重大的临床挑战，因为组织微环境会恶化，表现为活性氧（ROS）过多、炎症持续以及潜在的细菌感染。为了解决这些问题，本文通过微流控3D打印技术开发了一种混合水凝胶支架（SF@NP-Cur），该支架能够逐步重新编程伤口微环境，以促进感染性慢性伤口的愈合。这种支架含有负载姜黄素的铜/铁双金属纳米颗粒（NP-Cur），这些纳米颗粒不仅具有类似氧化酶和过氧化物酶的活性，能够有效清除ROS，还能通过释放铜和发挥光热效应实现多重抗菌作用。同时，NP-Cur的释放还能促进成纤维细胞的迁移，从而加速伤口愈合，促进胶原蛋白沉积和血管生成。此外，NP-Cur中的姜黄素还能使M1型巨噬细胞向促进再生的M2型巨噬细胞转变。得益于这些特性，这种水凝胶支架能够通过重新编程伤口微环境显著加速感染性糖尿病伤口的愈合，表现为ROS减少、炎症减轻、M2型巨噬细胞增多以及新生血管形成增强。总体而言，这种免疫调节支架为受损慢性组织环境的重建提供了有前景的解决方案，为慢性伤口修复和再生提供了强大的治疗策略。

图形摘要

糖尿病伤口管理是一个重大的临床挑战，因为组织微环境会恶化，表现为活性氧（ROS）过多、炎症持续以及潜在的细菌感染。为了解决这些问题，本文通过微流控3D打印技术开发了一种混合水凝胶支架（SF@NP-Cur），该支架能够逐步重新编程伤口微环境，以促进感染性慢性伤口的愈合。这种支架含有负载姜黄素的铜/铁双金属纳米颗粒（NP-Cur），这些纳米颗粒不仅具有类似氧化酶和过氧化物酶的活性，能够有效清除ROS，还能通过释放铜和发挥光热效应实现多重抗菌作用。同时，NP-Cur的释放还能促进成纤维细胞的迁移，从而加速伤口愈合，促进胶原蛋白沉积和血管生成。此外，NP-Cur中的姜黄素还能使M1型巨噬细胞向促进再生的M2型巨噬细胞转变。得益于这些特性，这种水凝胶支架能够显著加速感染性糖尿病伤口的愈合，表现为ROS减少、炎症减轻、M2型巨噬细胞增多以及新生血管形成增强。总体而言，这种免疫调节支架为受损慢性组织环境的重建提供了有前景的解决方案，为慢性伤口修复和再生提供了强大的治疗策略。

图形摘要