水凝胶是柔软的组织状材料，具有作为伤口敷料的巨大潜力。然而，由于复杂的病理微环境和不规则的伤口形状，大多数水凝胶在实现糖尿病伤口的全层再生方面并不令人满意。
近期，
北京大学口腔医院邓旭亮教授/唐志辉教授/Wu Yu-wei联合清华大学陶磊、北京航空航天大学陈科团队
通过动态硼酸盐键开发了葡萄糖响应性和自适应苯硼酸（PBA）水凝胶溶解的强抗氧化类黄酮（Gel-Flavonoids）。Gel-Flavonoids系统可以在高葡萄糖微环境中自发确认不规则的伤口形状并释放黄酮类化合物，以有效消除活性氧（ROS）。优化的Gel-Flavonoids通过巨噬细胞中CD36激活的脂质代谢在抑制炎症和激活成纤维细胞和内皮细胞方面表现出显着疗效，并且在愈合率（> 93%，14 天）和全层再生效果方面显着优于3M等市售敷料（方案1）。
相关研究成果以
“Self-Healing Hydrogel Dressing with Solubilized Flavonoids for Whole Layer Regeneration of Diabetic Wound”
为题于2025年3月6日发表在《
Advanced Healthcare Materials
》上。
方案1 凝胶类黄酮对糖尿病伤口愈合的有益作用的说明
1. Gel和Gel-Flavonoids的制备和表征
首先，为了提高黄酮类化合物的水溶性，合成了聚合物（P1），其结构包括PBA、二氢嘧啶酮（DHPM）和聚乙二醇（PEG）。将P1与黄酮类化合物混合，形成均匀透明的溶液，表明P1显著提高了黄酮类化合物的水溶性（图1a）。接着，通过将P1溶液与PVA溶液混合，制备了具有多孔结构的Gel，这种结构有利于
通风和营养物质交换
（图1c）。通过小角X射线散射（SAXS）分析发现Gel具有10 nm的重复结构（图1d），纳米压痕曲线显示Gel具有良好的柔韧性，且8 wt%的Gel的硬度与皮肤相似（图1e）。为了评估Gel的自愈合和自适应能力，进行了宏观和微观的自愈合实验，发现两块半圆形的Gel在3小时内完全融合（图1f），流变学测试进一步证实了
Gel在受到破坏后能够迅速恢复其网络结构
（图1g-h）。此外，Gel还表现出良好的
自适应性
，能够紧密贴合不同弯曲角度的手指（图1i），并在不同基质上具有
良好的粘附性
（图1j）。Gel还可以被反复重塑成各种形状（图1k）。抗氧化能力测试表明，Gel-Flavonoids能够
有效清除自由基，其抗氧化性能与标准抗氧化剂维生素E相当
（图1b、图1l）。此外，Gel-Flavonoids
在高糖和酸性环境中能够更快地释放黄酮类化合物
，表现出良好的环境响应性（图1m-n）。
图1 聚合物（P1）、Gel和Gel-Flavonoids的表征
2. Gel和Gel-Flavonoids清除活性氧和免疫调节作用
接着，使用DCFH-DA探针检测在高糖DMEM和H
2
O
2
环境下培养的Raw264.7细胞中的ROS水平，结果表明Gel组和Gel-Flavonoids组均能
显著降低细胞内ROS水平
，且Gel-Flavonoids组的ROS荧光信号更低，
显示出更强的ROS清除能力
（图2a）。免疫荧光分析发现，Gel-Flavonoids能够
促进巨噬细胞向M2表型极化
（图2b-c）。RT-qPCR结果进一步证实了Gel-Flavonoids组中抗炎细胞因子和M2标志物的表达上调，而促炎细胞因子和M1标志物的表达则下调（图2d-e）。RNA测序分析表明，Gel-Cat
通过调节脂质代谢和激活PPAR信号通路，诱导巨噬细胞M2极化，从而促进伤口愈合
（图2f-h）。
