近年来，越来越多的证据证明，在糖尿病创面微环境中，活性氧(ROS)如羟基自由基(•OH)的过渡积累会破坏细胞组织，引发炎症反应。另外，糖尿病患者免疫力低下、高血糖环境使伤口容易受到细菌侵袭。这些恶性特征不仅会严重降低患者生活质量，甚至会让患者面临截肢的风险。因此，研发具有抗菌和活性氧清除双重功能的医用材料敷料是必要的。
近日，大连理工大学叶俊伟教授团队采用静电纺丝法制备了一种多功能类“三明治”结构纳米纤维敷料（SNDs）。SNDs由聚乳酸（PLA）纤维构成的光热层，PLA和聚乙烯吡罗烷酮（PVP）纤维构成的缓释层以及PVP纤维构成的速释层组成。其中，光热层包裹了MgB2纳米片（MgB2 NSs），而缓释层和速释层包裹了负载了盐酸二甲双胍的MgB2 NSs（MgB2-Met）。SNDs对大肠杆菌（E. coli）和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）具有优异的抗菌活性，并且通过控制MgB2的氢释放来消除细胞内的ROS。此外，SNDs具有良好的生物相容性，能有效促进细菌感染的糖尿病创面愈合，为糖尿病创面的治疗提供了可行的解决思路。
图1.SNDs制备过程示意图以及相关形貌与亲疏水性通过逐层静电纺丝制备了类“三明治”结构纳米纤维敷料SNDs， SNDs外层呈现疏水性，不仅保证了良好的光热稳定性，而且能防止敷料的污染，减少外界对伤口的二次伤害。同时SNDs内层具有亲水性，能快速吸收水或组织液，为Met的释放和MgB2 NSs的水解提供有利条件。
图2.SNDs的光热、药物释放性能和各层结构示意图PLA光热层为SNDs提供了良好的光热稳定性，而PVP速释层和PLA-PVP缓释层能快速持久地控制MgB2水解和Met的释放，不仅如此，SNDs能根据溶液pH以及温度调节Met和H2的释放速率，实现智能响应。
利用MgB2靶向细菌与光热性质以及Met静电吸引能力，在808 nm激光照射条件下，SNDs对E. coli和MRSA的抗菌率高达99.9%。
图4.SNDs的细胞相容性、溶血性和ROS清除性能SNDs具有良好的细胞相容性，且无溶血情况发生。此外，利用MgB2水解所释放的H2，SNDs能有效清除细胞内外的•OH。
图6.小鼠皮肤组织的H&E、Masson和IL-6染色通过细菌感染糖尿病伤口模型实验可以观察到18天后SNDs处理后的伤口几乎愈合，而 PBS对照组愈合缓慢。H&E染色和Masson染色结果分别表明了使用SNDs后伤口处毛囊血管的快速生长和胶原纤维密度的增加。除此之外，使用SNDs后伤口处的IL-6水平明更低，证明了SNDs的抗炎作用。该工作以“Sandwich‐Structured Nanofiber Dressings Containing MgB2 and Metformin Hydrochloride With ROS Scavenging and Antibacterial Properties for Wound Healing in Diabetic Infections”为题发表在Advanced Healthcare Materials期刊上。大连理工大学博士研究生方月光为该工作的第一作者，叶俊伟教授为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费和辽宁省科技计划项目的资助。原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.202402452
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