中科院上海硅酸盐所常江研究员团队：具有温泉热/微量元素效应的生物活性光热水凝胶用于慢性创面修复

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慢性难愈合创伤严重影响人们的生活质量，甚至导致伤残或死亡。慢性创伤修复的关键之一是如何改善血供。海底温泉被认为是生命起源的适宜环境之一，其中的热量和微量矿物元素为各种生命活动提供能量和催化剂。由于含有各种微量元素和矿物质，如铁和偏硅酸盐，并具有温热效应（30-45 °C），已知温泉浴对某些疾病有治疗作用。有研究发现，热水浴能增加裸鼠皮肤肉芽组织的血管密度，提高伤口愈合率。而铁离子及硅酸根离子具有促进血管新生的作用。

The schematic illustration of the hot spring mimetic FA-NOCS hydrogel for wound healing application.

受温泉功能的启发，中科院上海硅酸盐研究所常江研究员团队设计制备了铁橄榄石(FA)/N,O-羧甲基壳聚糖(NOCS)复合水凝胶。这种新型生物活性光热水凝胶具有仿“温泉效应”功能，一方面能释放生物活性硅酸根和亚铁离子，另一方面具有光热性能，在创面创造湿热离子微环境。动物实验证明，仿温泉水凝胶通过光热效应结合释放出的生物活性离子(Fe²⁺和SiO₄⁴⁻)，明显的促进血管生成和慢性创面愈合。体外细胞实验进一步证实，生物活性离子与温热刺激协同作用的机制是通过激活不同的血管生成因子和信号通路。综上所述，生物活性离子与温热刺激相结合可能是促进组织再生的有效途径，仿温泉热离子效应的生物材料设计对于开发新型创伤修复生物材料提供了新的思路。论文第一作者为中科院上海硅酸盐研究所的博士生盛丽丽，硅酸盐研究所的常江研究员为该文章的通讯作者。

该研究得到了国家重点研发计划（No. 2016 YFC1100201）的支持。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.120414

来源：Biomaterials杂志

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