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产氧水凝胶突破性进展

来源:氧气治疗 时间:2024/8/16
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是一种能够在水解过程中释放氧气的水凝胶,可以用于缓解组织缺氧,促进伤口愈合和血管生成。产氧水凝胶具有可注射、热敏、应激响应、清除活性氧等特性,可以根据外界环境变化调节药物释放。产氧水凝胶是一种新型的产氧生物材料,具有广阔的组织再生医学应用前景。本专题来梳理产氧水凝胶一下产氧水凝胶的突破性进展。

1、Nat.Commun.:H2O2驱动造氧器用于类风湿关节炎治疗

新加坡南洋理工大学赵彦利教授组开发了一种纳米酶增强水凝胶,用于重塑敌对类风湿性关节炎(RA)微环境并改善义肢界面骨整合。工程水凝胶不仅清除内源性过表达的ROS,而且还协同产生溶解氧。这种性能使得水凝胶可以用作骨髓间充质干细胞(BMSCs)的可注射递送载体,以保护植入细胞免受ROS和缺氧介导的死亡和成骨限制。这种包被骨髓间充质干细胞的纳米酶增强水凝胶可以减轻RA的症状,包括抑制局部炎症细胞因子和改善骨整合。这项工作为解决干细胞移植的长期挑战提供了一种策略,并彻底改变了传统的干预方法,以改善RA的假体界面骨整合。相关研究工作以“AMesoporousNanoenzymeDerivedfromMetal–OrganicFrameworkswithEndogenousOxygenGenerationtoAlleviateTumorHypoxiaforSignificantlyEnhancedPhotodynamicTherapy”为题发表在Nat.Commun.上。

2、Adv.Mater.:MOF衍生的介孔纳米酶用于增强肿瘤光动力治疗

新加坡南洋理工大学赵彦利教授组提出了一种由金属有机框架(MOFs)衍生的多功能介孔纳米酶(NE),用于在生物成像指导下原位生成内源性O2,以增强PDT的功效。首先在锰基MOF表面涂覆介孔二氧化硅,然后在环境气氛下进行简单的退火处理,从而构建了介孔NE。在去除介孔二氧化硅外壳后,用聚多巴胺和聚乙二醇进行修饰以提高生物相容性,得到的介孔NE负载了PDT中常用的光敏剂氯e6(Ce6),具有很高的负载能力。催化量NE与内源性H2O2发生催化反应生成O2后,缺氧肿瘤微环境得到缓解。因此,ce6负载NE作为H2O2-活性氧供体,增加局部O2浓度,显著增强体外和体内抗肿瘤PDT效果。此外,NE还表现出O2加权磁共振成像能力,用于其体内跟踪。相关研究工作以“AMesoporousNanoenzymeDerivedfromMetal–OrganicFrameworkswithEndogenousOxygenGenerationtoAlleviateTumorHypoxiaforSignificantlyEnhancedPhotodynamicTherapy”为题发表在Adv.Mater.上。

3、Sci.Adv.:微藻凝胶贴片溶解氧促进糖尿病慢性伤口愈合

南京大学医学院胡一桥/吴锦慧研究团队设计了一个产氧贴片,由活的微藻水凝胶制成,可以产生溶解氧。这种贴片的优异性能源于它的溶解氧输送,比穿透皮肤的氧化石墨烯效率高倍。进一步的实验表明,该贴片能够促进细胞的增殖、迁移和试管形成,并改善糖尿病小鼠的慢性创面愈合和移植皮肤的存活。该微藻凝胶贴片可以提供持续溶解氧,促进慢性伤口愈合。相关研究工作以“Dissolvedoxygenfrommicroalgae-gelpatchpromoteschronicwoundhealingindiabetes”为题发表在Sci.Adv.上。

4、ACSAppl.Mater.Interfaces:产氧水凝胶增强光动力/气体协同治疗

南京医院贾雪梅教授组开发了一种基于铈纳米颗粒和水凝胶(GHCAC)的持续供氧系统,用于增强协同PDT和气体治疗。通过自组装药物载体透明质酸(HA),光敏剂和L-精氨酸(L-Arg)制备了纳米氧化铈颗粒。然后,将制备好的纳米载体(HCePA)和O2释放剂过氧化钙(CaO2)掺入由泊洛沙姆制成的水凝胶(Gel)中,形成GHCAC体系。体系中的凝胶可以适度渗透H2O与H2O2反应,并利用HCePA的过氧化氢酶样活性产生持续的氧气。该系统可有效缓解肿瘤缺氧环境长达7天,满足“一次注射,多次照射”策略,提高PDT疗效。此外,PDT过程中产生的单线态氧(1O2)也可以将L-Arg氧化成高浓度的一氧化氮,用于协同气体治疗。相关研究工作以“Oxygen-GeneratingHydrogelsOver

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