科研速递 | 理工学院唐本忠院士和赵征教授在Small Methods上发表文章

近日，香港中文大学（深圳）理工学院唐本忠院士和赵征教授团队在《small methods》发表题为“In situelectrospinning of aggregation-induced emission nanofibrous dressing for wound healing”的文章。

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期刊介绍

Wiley旗下Small Methods期刊是创刊于2017年的高水平综合期刊。期刊集中收录有关纳微米尺度材料的实验技术进展，涉及领域包括材料学、生物医药、化学、物理学等合成、表征、应用技术。最新影响因子14.188。

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研究背景

急性创伤具有感染率高、伤口愈合慢、伤情复杂且紧急等特点，是当前威胁人类健康的主要因素，对伤口处置不当不仅直接影响伤员预后，甚至危及生命。根据世卫组织统计显示全球每年遭受急性创伤侵害的人数超过1000万，其中以交通事故/战场创伤、烧伤和术后创伤等最为严重。众所周知，医用敷料是目前临床上伤口处理最为常用的治疗手段，然而传统医用敷料如纱布、绷带和脱脂棉等仅仅起到伤口保护屏障的作用，不具备预防伤口感染效果，而且浸湿后需多次更换，极易造成二次损伤和感染。近年来聚集诱导发光材料（AIEgens）以其高灵敏度、快响应和优异的抗光漂白性等独特性能，在细菌成像和鉴别方面展现出广泛的应用前景。此外，AIE材料具有较强的光敏特性，对耐药细菌和胞内菌可以造成良好的杀伤效果，有助于深入研究细菌耐药性的产生机制，在纳米纤维抗菌敷料领域有着广泛的应用前景和研究价值。

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研究方法

为了改进纳米纤维敷料给药方式、提升急性创伤的救治效果，本文开发了一种新型AIE纳米纤维抗菌敷料，可实现纳米纤维敷料在伤口表面的直接喷覆，同时具有优异的抗菌性能，可以有效预防伤口愈合过程中的细菌感染，显著加快创伤的愈合速度（图1）。本文开发的原位电纺AIE纳米纤维敷料具有重要的临床实用价值，在交通事故/战场创伤、烧伤和术后创伤治疗等领域显示出巨大的应用潜力。

利用便携式静电纺丝装置，可以实现AIE纳米纤维在伤口表面原位喷覆使用，如图2所示，电纺2分钟即可完成对大鼠背部创伤的全面包覆。不仅如此，原位电纺AIE纳米纤维可以根据伤口大小、形状调整纺丝角度和距离，实现个性化舒适性治疗。在背部伤口感染实验模型中，AIE纳米纤维展现出优异的抗菌性能，有效避免伤口感染的发生，显著促进了伤口愈合过程。此外，在伤口愈合过程中，与传统医用纱布相比，AIE纳米纤维敷料有效减少炎症反应的发生，促进细胞增殖和组织再生（图3）。

图1 原位电纺AIE纳米纤维敷料示意图

图2 AIE纳米纤维敷料治疗大鼠皮肤感染效果图

图3 AIE纳米纤维敷料避免伤口感染

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研究结论

本文以改进纳米纤维敷料给药方式，提升急性创伤救治效果为出发点，基于便携式静电纺丝装置结合AIE抗菌分子，实现AIE纳米纤维抗菌敷料的直接喷覆使用。通过设计合成AIE抗菌分子，对其抗菌性能进行优化和筛选，利用新型便携式手持静电纺丝装置，实现纳米纤维敷料在伤口表面的原位电纺，并通过体外表征和动物实验评估了AIE纳米纤维敷料的治疗效果。原位电纺的AIE纳米纤维敷料，极大扩展纳米纤维敷料的使用场景，具有重要临床转化价值。

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作者简介

香港中文大学（深圳）唐本忠院士和赵征教授为本文通讯作者。

唐本忠，中国科学院院士、发展中国家科学院院士、亚太材料科学院院士、国际生物材料科学与工程学会联合会“生物材料科学与工程Fellow”、英国皇家化学会会士、国家自然科学基金基础科学中心项目负责人，曾任广东省引进创新科研团队带头人、973计划项目首席科学家、国家自然科学基金重大项目负责人。现任中国化学会常务理事、华南理工大学和德国威利出版社（Wiley）联合期刊Aggregate主编、《中国科学：化学》副主编、《化学进展》副主编、Adv. Polym. Sci.（Springer）编辑等。在国内外顶尖杂志上发表论文1600余篇，他引十三万余次，h指数为164。曾先后获得多项荣誉及奖励，如国家自然科学一等奖（2017），何梁何利科学与技术进步奖（2017）、第27届夸瑞兹密国际科学奖（2014）、美国化学会高分子学术报告奖（2012）、国家自然科学二等奖（2007）、裘槎高级研究成就奖（2007）、中国化学会高分子基础研究王葆仁奖（2007）和爱思唯尔出版社冯新德聚合物奖（2007）等。

赵征，香港中文大学（深圳）理工学院助理教授，博导，校长青年学者。赵征教授于中国科学院上海有机化学研究所取得博士学位，后赴香港科技大学化学系进行博士后研究，2021年加入香港中文大学（深圳）理工学院担任助理教授开展研究工作。近年来围绕激发态的分子运动调控，对AIE分子的发光机理、构-效关系以及功能性以及应用探索等进行了系统深入的研究，在提高 AIE 分子的电荷传输和发光效率、发展固态分子运动调控的策略、揭示激发态分子运动的本质等方面取得了一系列创新性的研究成果。已在Nat. Commun、Angew. Chem. Int. Ed.、Matter、ACS Nano.、Adv. Mater、Adv. Funct. Mater.、Nat. Sci. Rev、Mater. Today、Chem. Sci.等国际顶级期刊发表论文70余篇，论文总计被引用4000余次，H-index为38。目前兼任科学出版社聚集诱导发光系列丛书编委，National Science Review杂志编委，Aggregate杂志顾问编委，Chinese Chemical Letters青年编委，National Science Review杂志客座编辑，Biomaterials杂志客座编辑，Chemosensors杂志客座编辑。

本文第一作者为香港中文大学（深圳）理工学院董瑞华博士。

董瑞华博士毕业于哈尔滨工业大学（导师蒋兴宇教授），2021年加入香港中文大学（深圳）理工学院聚集体科学研究团队进行博士后研究。主要研究方向为静电纺纳米纤维及柔性电子技术的生物医学应用研究，发表SCI论文20余篇，其中以第一作者在Adv. Mater., Small, Small Methods, Adv. Healthc. Mater.等期刊发表论文9篇，申请国家发明专利30余项，24项获得授权。主持博士后科学基金面上项目1项，作为项目骨干参与军委科技委重点项目2项、国家自然科学基金面上项目1项。

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