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浙江省农业科学院蚕茶所团队构建3D打印丝素蛋白支架,促进糖尿病慢性伤口愈合
【日期:2026-04-09】

 

近日,浙江省农业科学院蚕桑与茶叶研究所茧丝多元化利用团队在《Journal of Nanobiotechnology》(IF=12.6)发表了题为“Curcumin-loaded copper/iron bimetallic nanoparticle-incorporated hydrogel scaffold: A sequential microenvironment reprogramming platform for accelerated chronic wound healing”的研究论文。该研究针对糖尿病慢性伤口部位高的氧化应激水平、持久的慢性炎症及严重的细菌感染等临床挑战,利用微流控3D打印技术开发了一种负载双金属纳米颗粒的丝素蛋白(SF)复合水凝胶支架(SF@NP-Cur)。该支架能够实现对慢性伤口微环境的程序化调控,并有效促进组织重塑,为慢性复杂伤口的精准修复提供了借鉴与参考。

糖尿病慢性伤口由于其复杂的病理微环境,长期停滞于炎症阶段,并伴随过量的活性氧(ROS)产生和生物膜感染,导致伤口愈合缓慢甚至不愈合。研究团队受天然丝素蛋白优异的生物相容性与结构可调性的启发,设计了一种具有免疫调节功能的智能水凝胶支架。该支架设计的核心优势在于其程序化重塑能力:在早期阶段,通过释放负载姜黄素的铜/铁双金属纳米颗粒(NP-Cur),利用其抗氧化能力高效清除ROS,并结合铜离子释放与光热效应实现多模态协同抗菌;进入修复阶段后,姜黄素进一步诱导巨噬细胞向抗炎的M2型极化,推动伤口微环境由“促炎”向“促修复”转变,最终促进胶原沉积与新生血管形成,加速组织重塑与愈合进程。

在该系统中,SF作为微流控3D打印的基础结构材料,凭借其紫外光诱导快速成型的特性,不仅使构建的支架能够适配各种不规则形状的伤口,而且支架的仿生多孔结构可有效促进伤口部位的细胞迁移。SF支架的多孔结构和良好的生物降解性确保了NP-Cur纳米颗粒在感染慢性伤口中的持续释放,通过利用其抗氧化、光热转换以及抗炎等多重性能,实现了从抗菌、缓解氧化应激与抗炎,到促进血管化的阶段性程序化修复,最终实现了受损皮肤组织的功能性重建。

浙江省农业科学院蚕桑与茶叶研究所杨磊副研究员、温州医科大学孙文杰博士、安徽医科大学丁晓亚教授为论文通讯作者,浙江省农业科学院研究生胡峰阳和浙江大学附属第一医院吉磊博士为论文共同第一作者,浙江省农业科学院蚕桑与茶叶研究所何秀玲高级实验师参与相关工作。本研究得到了国家自然科学基金和全省丝绸与蚕丝蛋白新材料重点实验室等项目的资助。

论文链接:https://doi.org/10.1186/s12951-026-04139-1

(来源:浙江省农业科学院)


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