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【论文导读】面向生物医学领域的新型抗菌水凝胶材料的研究进展

作者: 发布时间:2023-10-09 浏览次数:

2023年9月,我中心王倩老师为第一作者,李莹教授和张奇龙教授为通讯作者,在国际期刊《材料化学杂志》《Journal of Materials Chemistry C》《IF= 6.4,中科院二区》发表题为《Recent progress of antibacterial hydrogelmaterials for biomedical applications》的综述论文。该综述得到了国家自然科学基金项目的支持。

细菌对生物体和环境有利有害,如金黄色葡萄球菌、幽门螺杆菌、大肠杆菌等细菌可以侵入宿主并引起肺炎、肺结核、败血症和炭疽病等各种传染病,在人类历史上已成为不可小觑的“杀手”。在现在医学中,许多临床治疗(免疫疾病、伤口愈合、骨损伤等)及与人体具有接触性的生物医学设备(骨科植入物、导管、心脏起搏器、人造假肢等)常因细菌感染引起细菌累积和生物膜形成,从而导致难以治疗的临床感染。然而,抗生素的过度使用使得细菌对药物的敏感性减小甚至消失,从而导致耐药菌出现,增加了临床治疗的难度。至今,各种先进的抗菌药物以及抗菌材料已被报道并用于临床治疗,如抗菌肽、两亲性物质、纳米颗粒、阳离子聚合物等。然而,耐药细菌引发的健康危机仍亟待解决。

水凝胶及其衍生物是由化学或物理相互作用的集成控制形成三维网络交联聚合物,通常在负载下表现出高稳定性并吸收大量水膨胀而不溶解。通过选择凝胶组分、交联剂或引入功能填料可使水凝胶具有固有或外源性抗菌特性。抗菌水凝胶与细胞外基质类似,其多孔结构及活性基团利于气体交换、药物负载、营养物质的运输和组织液的吸收等,可作为解决抗菌剂引起的耐药性、毒性、低选择性等问题的途径。抗菌水凝胶的独特优势使其可以用于药物释放、伤口愈合、抗菌涂层等。通过刺激响应(pH值、温度、酶催化、光辐射等)触发形成水凝胶可以完成导管、骨关节和不规则伤口的涂覆;负载不同药物可以辅助多种疾病的治疗;引入光热剂可协同抗菌,用于光热化疗等。在这篇综述中,我们详细介绍了不同类型的抗菌材料及其抗菌机理、抗菌水凝胶的制备及其在不用生物医学领域的转化应用,重点讨论抗菌水凝胶在医学领域转化应用的现状及瓶颈,并对该材料在生物医科领域转化应用的未来研究方向进行展望。

Abstract

时间:2023年9月21日

刊物:Journal of Materials Chemistry C

标题:Recent progress of antibacterial hydrogelmaterials for biomedical applications