Advanced Therapeutics:活体螺旋藻水凝胶治疗细菌感染性伤口—调节伤口乏氧和光动力杀菌双重作用

皮肤是人类免疫系统的一道天然屏障,保护机体免受外界环境的各种威胁。 一旦受损,伤口将成为病原体侵入人体的“快捷通道”,引发各种感染性疾病,严重时还会导致死亡。同时,多重耐药菌的出现使得抗生素的使用变得谨慎。因此,非抗生素类抗菌、促伤口愈合疗法的研发成为科学研究的热点领域。氧气参与了伤口愈合过程中机体免疫反应、细胞增殖、血管生成等重要的生理活动,向血管破裂收缩导致供氧不足的伤口区域输送外源氧气一直是促进伤口愈合的有效策略,例如高压氧疗法和局部氧气疗法。但是,由于治疗过程中的高昂价格和复杂的操作步骤,其临床应用仍然受到限制。鉴于此,浙江大学医学附属第二医院/转化医学研究院周民课题组以简单的一步合成法制备了一种具有光合产氧和抗菌作用活性水凝胶。该水凝胶以活性螺旋藻作为核心,包裹具有良好生物相容性的羧甲基壳聚糖外壳,能够持续释放溶解氧并成功改善了伤口处乏氧微环境。同时,螺旋藻本身所具有的叶绿素具有光动力杀菌作用,可实现了抗菌和促愈合双重治疗作用。

螺旋藻作为一种具有巨大生物技术潜力的微藻,已被广泛应用于污水净化,医学研究,生物燃料生产等各个领域。作为可食用的膳食补充剂或全食品已广泛进行商业化,具有较好的生物安全性和医疗潜力。研究人员认为螺旋藻是潜在可临床应用的有效药物,它含有丰富的叶绿素,能够在光照下产生大量溶解氧,可促进伤口愈合。同时叶绿素作为一种天然的光敏剂在激光照射下可以产生活性氧,可高效杀死伤口周围的细菌来保护伤口免受细菌侵袭。研究使用了羧甲基壳聚糖(一种常用于的水凝胶敷料合成的材料,具有优异的生物相容性和广谱抗菌活性)包裹螺旋藻以改善其对感染伤口的粘附能力。涂抹在伤口处的螺旋藻水凝胶在光照射下兼具改善伤口乏氧微环境和高效杀菌性能,对伤口愈合起到了双重治疗作用。因此,该螺旋藻水凝胶具有疗效高、安全性好、易于批量生产、价格便宜、携带方便等多种优点,具有很大的临床应用潜力。