近日，中山大学附属口腔医院夏娟教授、李卫昌副研究员团队在权威学术期刊Small（2020 IF=13.281）发表题为“A shape-programmable hierarchical fibrous membrane composite system to promote wound healing in diabetic patients”的研究论文。研究针对临床糖尿病创面的修复难题，开发了一类新型形状可编程层级结构复合膜修复体系，可有效促进创面的快速愈合与组织重建，为糖尿病创面的临床治疗提供了新的思路。
糖尿病是一类以高血糖为特征的代谢性疾病，严重影响了人们的健康与生活。国际糖尿病联盟（IDF）相关统计数据表明，预计2045年成人糖尿病患者（20-79岁）将增加至7亿，而其引发的慢性创面并发症是困扰临床的重要难题。由于糖尿病创面（皮肤及口腔黏膜）存在长期慢性炎症、胶原代谢异常、愈合困难等问题，传统的治疗方法大多无法取得满意的愈合效果。因此，揭示糖尿病创面炎症微环境与组织重建之间的内在联系，开发一种更有效的治疗方案以改善免疫缺陷微环境、降低感染风险及加速创口愈合，是当前糖尿病创面治疗的一大挑战。
为解决上述科学问题，中山大学附属口腔医院夏娟和李卫昌团队针对糖尿病创面的修复需求，开发了一种形状可编程层级结构复合膜体系（图释），通过协同调节炎症微环境有效促进糖尿病创面的修复与再生。具体而言，该复合膜体系主要由静电纺丝构建的支撑层和功能层组成，其中支撑层可通过形状记忆机制实现对组织创口的双轴机械主动收缩，在促进修复过程中防止创面的扩张。功能层内部层级结构可有效控释不同功能的药物梯度释放，满足创面不同修复时期的特异性需求；其抗菌/抑菌纤维网络结合抗菌类药物对糖尿病创面典型的慢性炎症有较好的抑制作用；此外，具有粘合功能的活性化学位点设置可将膜体系稳定黏附于组织表面，而高分子网络中引入的响应官能团可通过刺激破坏纤维网络结构，实现粘合界面的灵活分离。论文重点探究了高分子纤维网络结构对材料体系宏观性能的影响规律以及对糖尿病创面的修复机制，并通过理化性能测试、生物学检测、动物实验等手段，系统评价了其应用的灵活性、安全性和有效性。本研究为临床糖尿病创面的治疗提供了一种新的解决方案，有望加快实现功能型创面修复体系在生物医学领域的应用突破和产业链延伸。
形状可编程层级结构复合膜体系的设计示意图
中山大学引进人才李卫昌副研究员为第一作者，程斌教授、夏娟教授为通讯作者；中山大学附属口腔医院为唯一完成单位。本研究得到了国家自然科学基金和广东省口腔医学重点实验室项目的支持。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202107544