类型a：学术研究报告

作者及机构
本项研究由暨南大学生物医学工程系的Longbao Feng、Zonghua Liu、Wei Xue和Rui Guo*（通讯作者）主导完成，合作单位包括广州贝因生物科技有限公司研发部（Yin Liu）以及暨南大学生物医学研究所（Yini Chen, Qi Xiang, Yadong Huang）。研究成果发表于《Advanced Healthcare Materials》期刊，在线发表日期为2023年5月31日（DOI: 10.1002/adhm.202203201）。

学术背景
烧伤感染和伤口愈合是临床常见的难题，传统治疗方法面临耐药菌增多和修复效率低下的挑战。为此，研究团队开发了一种新型复合水凝胶材料——RQLAG水凝胶（rcolma/qcsg/lip@as/ag@mof hydrogel），旨在整合抗菌、抗炎和促血管化功能。该研究属于生物材料与组织工程领域，核心科学问题包括：
1. 抗菌需求：银纳米颗粒（Ag@MOF）通过缓释银离子（Ag⁺）实现广谱抗菌，但高浓度Ag⁺对正常细胞有毒性；
2. 促愈合需求：积雪草苷（asiaticoside, AS）具有抗炎和促血管化作用，但其大分子极性导致透皮吸收困难；
3. 机械性能优化：单一胶原水凝胶（recombinant collagen）机械强度不足，需通过季铵化壳聚糖（quaternary-ammonium chitosan, QCS）增强。

研究流程与方法
1. 材料合成与表征
- Lip@AS脂质体：采用薄膜分散-超声法制备，动态光散射（DLS）显示其粒径为121.10±2.40 nm，包封率（EE）达74.2%。
- Ag@MOF纳米颗粒：以γ-环糊精（γ-CD）为模板合成金属有机框架（MOF），负载超细银纳米颗粒（93.57±2.45 nm），EDS证实银含量为74.2%。
- 水凝胶交联：通过紫外光引发重组胶原（rcolma）与季铵化壳聚糖（qcsg）形成互穿网络（IPN），扫描电镜（SEM）显示其多孔结构（孔径≈50 μm）。

1. 性能测试

   • 力学与溶胀性：压缩模量达376.6 kPa（应变65%），溶胀率>40%（12% qcsg组）；
     
   • 药物释放：Ag⁺和AS的缓释曲线显示，水凝胶可延缓药物突释（AS 72小时累积释放率<80%）；
     
   • 抗菌实验：对大肠杆菌（E. coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus）的抑菌率>99%（20 μg/ml Ag@MOF）。
     

2. 体外生物学评价

   • 细胞相容性：L929细胞存活率>95%，划痕实验显示迁移率提升2倍；
     
   • 血管化：人脐静脉内皮细胞（HUVECs）成管实验显示，AS组血管分支数增加1.5倍；
     
   • 巨噬细胞极化：流式细胞术证实RQLAG可下调M1标志物CD86，上调M2标志物CD206。
     

3. 体内烧伤模型

   • SD大鼠感染模型：21天内RQLAG组愈合率达100%，显著优于商业敷料Aquacel AG（19.4±7.7%）；
     
   • 组织学分析：Masson染色显示胶原沉积有序，免疫荧光显示CD31（血管标志物）表达增强，炎症因子TNF-α降低至对照组的10%。
     

主要结果与逻辑链条
1. 结构-功能关系：QCSG的引入通过增强交联密度提升机械性能（压缩模量），而Ag@MOF的缓释特性解决了银离子毒性问题（图1j-k）。
2. 协同治疗机制：Lip@AS促进血管生成（VEGF表达上调2.1倍），Ag@MOF抑制细菌感染（SEM显示菌膜破裂），二者协同加速伤口修复（图5d）。
3. 信号通路验证：Western blot证实RQLAG激活非经典Wnt通路（Wnt5a和p-PKC表达上调），促进M2型巨噬细胞极化（图7f）。

结论与价值
1. 科学价值：首次将AS脂质体与Ag@MOF整合至水凝胶体系，通过动态调控炎症-血管化平衡实现无瘢痕修复；
2. 应用价值：RQLAG可作为多功能敷料应用于糖尿病溃疡、海水浸泡伤等复杂创面。

研究亮点
1. 创新材料设计：以CD-MOF限制银纳米颗粒生长，解决Ag⁺毒性问题；
2. 多效协同：抗菌（Ag⁺）、抗炎（AS）与机械支撑（QCSG）功能一体化；
3. 机制深挖：通过Wnt/PKC通路阐明巨噬细胞极化调控机制。

其他价值
该研究为耐药菌感染创面的治疗提供了新策略，相关技术已申请专利（支持基金号：2022YFC2403102）。