糖尿病威胁着全球超过5亿人的健康，对医疗保健构成了重大挑战。糖尿病创面的愈合过程受到多种因素的阻碍，而传统敷料缺乏积极的伤口愈合性能。而一些高级敷料，如泡沫、水凝胶等，能提供水分控制和促进良好的伤口环境。然而，这些敷料往往需要频繁更换，导致不适和潜在的愈合过程中断。此外，它们在解决慢性炎症和缺氧等潜在问题方面的有效性有限。因此需要一种提供综合多模式治疗方法，以应对内环境复杂的糖尿病伤口修复。

近日，四川大学张利、李玉宝教授团队在期刊Small上发表了最新研究成果“引导愈合之路:负载CuO₂纳米复合纤维膜用于糖尿病伤口治疗”（Guiding the Path to Healing: CuO₂-Laden Nanocomposite Membrane for Diabetic Wound Treatment）。四川大学分析测试中心为第一署名单位，论文第一作者为分析测试中心博士生齐麟及华西临床医学院博士生黄勇，通讯作者为李玉宝教授，张利教授及华西脊柱外科丰干钧教授。

该纤维膜具有独特的“核/鞘”结构，其壳层由纳米过氧化铜（CuO₂）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和聚己内酯（PCL）组成，核层则由PCL组成。当暴露在创面潮湿内环境时，核层内PVP逐渐分解释放嵌入的纳米CuO₂。从而在糖尿病及细菌感染等弱酸性创面微环境的诱导下，通过化学动力学反应释放H₂O₂和Cu²⁺离子，随后引发类芬顿反应产生·OH以抗菌，铜离子释放随后抑制炎症，并促进血管生成。同时，PVP的溶解在纳米纤维上形成了独特的纳米沟槽表面图案，为加速皮肤再生提供了所需的细胞引导功能。

图1 负载纳米过氧化铜的纤维膜设计。

该团队首先通过液相沉淀法制备了粒径约为50nm左右的过氧化铜纳米粒子，并对其进行表征。该纳米粒子在正常环境下能够维持稳定，但在低Ph环境下自发分解并产生过氧化氢及铜离子，随后引发类芬顿反应生成羟基自由基。

图2 过氧化铜纳米粒子制备。

随后该团队利用同轴静电纺丝技术制备了具有取向结构的复合纳米纤维膜。该纤维膜在水环境中能够通过PVP的崩解自发形成纳米沟槽状结构，并同时释放封装于鞘层中的纳米粒子。

图3 复合纤维膜制备及表征。

利用大鼠创面模型验证了复合纤维膜的创面修复能力，结果表明纳米沟槽结构的原位构筑明显提升了创面愈合效率，而纳米过氧化铜的引入进一步提升了创面愈合速度。同时，组织学分析表明纳米过氧化铜的引入减轻了14天大鼠创面的炎症浸润，并有效促进了血管再生。

图4 糖尿病大鼠创面愈合模型表征纤维膜创面修复能力。

以上结果表明，通过结合纳米过氧化铜pH响应性反应诱导抗菌活性，促进血管再生，以及纤维表面原位构建沟槽状纳米微结构，从而以物理-化学手段综合调控细胞行为以实现加速创面愈合，在糖尿病创面修复领域具有巨大潜力。

论文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202305100