3D打印多功能双层支架持续释放凋亡细胞外囊泡和响应性凝聚体，促进伤口愈合

Schematic illustration of a 3D-printed bilayer multifunctional scaffold design and its application in wound healing.

皮肤是人体最大的器官，承担保护、调节和感知等重要功能，但也易受创伤、烧伤等导致的全层缺损困扰。皮肤移植虽是治疗金标准，但面临供体短缺、免疫排斥等挑战。皮肤组织工程为此提供了新思路，而3D生物打印技术更是带来了革命性突破，能够构建个性化支架，精准模拟皮肤结构，为细胞生长和组织再生提供理想环境。将治疗性纳米颗粒整合到皮肤组织工程中，已成为促进伤口愈合和皮肤再生的一种极具前景的策略。其中，凋亡囊泡（ApoEVs）携带多种生物活性分子，促进组织再生；凝聚体（Coacervates）液滴通常指的是一种或多种水溶性大分子在临界浓度以上相互作用，通过液液相分离从水中析出所形成的乳液滴，能够高效负载并保护负载药物，且具有合成简便、结构动态可调等特点，负载天然药物姜黄素后具有抗菌和抗氧化特性，有效清除活性氧，保护伤口免受感染。这些纳米颗粒的独特优势为皮肤再生提供了新的可能。本研究团队受天然皮肤组织结构的启发，开发出一种3D打印的多功能双层支架，该支架结合了具有再生功能的凋亡囊泡（ApoEVs）和有抗菌作用的凝聚体纳米颗粒（Curcoa），并进一步探索了其伤口愈合效果及潜在的愈合机制。上层结构紧密，模拟表皮层，有助于保护伤口免受外界机械力的影响，从支架中持续释放的ApoEVs可促进成纤维细胞的迁移和增殖，以及体外内皮细胞的血管生成；下层孔径疏松，便于细胞迁移和物质交换，具有pH响应性的Curcoa具有抗菌活性和清除胞内活性氧的能力。体内实验表明，使用此支架治疗后，伤口愈合速度加快，瘢痕组织中的胶原含量和瘢痕厚度显著降低。上调和下调的基因均揭示了双层支架促进伤口愈合的分子机制。本研究为皮肤支架的设计提供了有价值的见解，并为全层皮肤缺损的治疗提供了一个有前景的候选方案。论文第一作者为四川大学博士生蒋林利和助理研究员董佳，四川大学刘磊教授/周加境研究员/李蕙助理研究员/刘晓静助理研究员为该文章的共同通讯作者。

四川大学华西口腔医院刘磊教授 ：四川大学教授、博士导师、主任医师、口腔颌面外科学系主任，主要从事凝聚体药物递送系统、颌面部软硬缺损修复重建的研究，作为负责人先后承担了 1项863计划课题、6项国家自然科学基金、8项部省级项目的研究工作，均顺利进展中或结题，并取得预期研究成果。迄今在国内外期刊上已发表论文284篇，作为第一/通讯作者134篇，其中多篇发表于J Am Chem Soc、J Tissue Eng、Stem Cell Rev Rep、Stem Cells、Stem Cells Transl Med等顶级和权威期刊，被同行在包括Cell、Nature Med、Endocr Rev、Immunol Rev、Stem Cells等权威期刊发表的论文引用。目前担任1种国外Q2区期刊编辑和国内外12种学术期刊编委。主、参编19部专著（其中3部为国家统编教材）和1部译著。获5项部省级科技进步奖和11项国家专利。作为国家重大科技专项终审专家、国家科学技术奖评审专家、国家自然科学基金评审专家等多次参加科技项目及科技奖励的评审工作。

四川大学轻工科学与工程学院周加境研究员 ： 四川大学 “双百人才工程”研究员，博士生导师，四川省科协“海智计划”特聘专家，《皮革科学与工程》副主编。2011年，本科毕业于四川大学，2016年博士毕业于新加坡南洋理工大学，并先后在澳大利亚墨尔本大学与美国加州大学圣地亚哥分校从事博士后研究工作。2022年入职四川大学轻工科学与工程学院，依托“先进轻工技术与环境保护”学科群，组建生物质基智能组装实验室，团队主要利用生物质材料构筑从纳米尺度到宏观尺度的功能组装体，开发和应用以生物质为原料的资源碳中和技术，服务生命健康与绿色低碳领域。迄今已在Chem.Soc.Rev.、Acc.Chem.Res.、J.Am.Chem.Soc.、Angew.Chem.Int.Ed.、Adv.Mater.、Nat.Commun.等国内外高水平学术期刊上发表学术论文90余篇，论文总引次数超6000次；申请/授权中国发明专利10余件，授权美国发明专利1件。曾获得中国政府优秀自费留学生奖学金（2015）、美国化学工程师学会（AIChE）新加坡优秀博士研究员（2017）等荣誉。

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