美国课题组ACS Nano: 颗粒状多孔纳米纤维微球增强细胞浸润以促进糖尿病伤口愈合

尿病足溃疡（ DFUs ）是糖尿病患者临床护理中的一个重要挑战，严重影响患者的生活质量和预期寿命，护理不当甚至可能需要截肢。 目前的治疗方法包括清创、抗生素管理、伤口敷料和减轻溃疡负担，但这些方法主要提供疼痛缓解，并未显著改善长期结果。

近年来，微创方法在软硬组织修复中的应用越来越受到重视，这些疗法利用生物材料通过可注射的载体来递送细胞和药物，这些载体可以适应缺陷部位的形状，并且可以携带和递送多种治疗剂。 鉴于颗粒微球的可注射性和携带性，它们可以作为递送细胞或药物的合适载体。 微凝胶退火颗粒（ MAPs ） 由于具有良好的可注射性和多孔结构，其作为伤口敷料的候选材料已引起人们的关注。 尽管 MAPs 在促进细胞迁移和胶原基质形成方面表现出了希望，但其孔隙度在增强细胞适应性和再生方面仍不理想。

美国 Terasaki 生物医学创新研究所 Johnson V. John 教授团队 和内布拉斯加大学医学中心 Jingwei Xie 教授 结合了电纺和电喷技术，使用静电纺丝聚（乳酸 - 羟基乙酸共聚物）（ PLGA ）：明胶短纳米纤维构建多孔的纳米纤维微球（ NMs ），再与明胶交联的简便方法来制造具有预设计结构和孔隙率的颗粒状 NMs 。 在体外细胞相容性评估中，多孔 NMs 显示出增强的人类真皮成纤维细胞（ HDF ）粘附。与非多孔 NMs 相比，多孔 NMs 因其互联的孔隙而表现出优越的性能。此外，多孔 NMs 在糖尿病小鼠模型中促进了宿主细胞的渗透、新生血管形成和再上皮化，表明其在糖尿病伤口愈合中的有效性。载细胞 NMs 比没有负载细胞的 NMs 表现出更高的杨氏模量值，这表明由于细胞及其分泌的细胞外基质的增强，材料弹性得到改善。对载细胞 NMs 的动态注射研究进一步阐明了它们在压力下保护负载细胞的能力。此外，多孔 NMs 在糖尿病小鼠伤口模型中促进宿主细胞浸润、新生血管形成和再上皮化，表明它们在治愈糖尿病伤口方面的有效性。综上所述，多孔 NMs 作为有效促进组织整合和再生的微创、可注射治疗具有巨大潜力。 文章以 Granular Porous Nanofibrous Microspheres Enhance Cellular Infiltration for Diabetic Wound Healing 为题发表在 24 年的《 ACS Nano 》上。

图 1. NMs 的修复机理。

【文章亮点】

图 2. 纳米纤维微球的制备、体外表征及其在糖尿病伤口愈合中的潜在应用。

图 3. 制备的 NP 和 P-NMs 的形态分析和吸水性能。

图4 . 不同时间点在 NP-NMs 和 P-NMs 上 HDFs 的增殖。

图5 . 纳米压痕法测定了 NMs 的力学性能。

图6 . NMs 的注射性研究。 图7 . NMs 在体外伤口愈合模型中招募细胞。

图8 . NMs 用于糖尿病伤口的体内愈合。