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我院在纳米酶治疗糖尿病伤口领域取得研究进展

作者:何伟伟 朱聪旭  发布时间:2024-03-03  访问次数:[]

近日,我纳米催化材料与应用团队在抗氧化纳米酶促进糖尿病创面愈合领域取得新进展,开发了多功能治疗糖尿病创面的Mo2C 纳米酶,相关研究结果以“Ultra-high antioxidant, anti-apoptosis and pro-angiogenesis effect of Mo2C nanosheets for treatment of diabetic wounds”为题发表在纳米科学TOP期刊《今日纳米》(Nano Today, 2024,55, 102202),影响因子为17.4。

糖尿病创面是糖尿病的常见并发症,发病机制复杂,涉及持续高血糖、过度氧化应激、长期炎症反应、周围神经病变和血管生成障碍。各种因素的相互作用导致伤口难以愈合,病理生理学也至今不清。活性氧(ROS)水平升高导致的慢性氧化应激状态被认为是糖尿病伤口的特征之一。针对氧化应激损伤机制,目前已有许多研究报道了抗氧化分子和/或纳米材料在治疗糖尿病伤口中的潜在应用。但单一的抗氧化功能治疗在加速伤口愈合方面的效果并不理想。多功能联合疗法是糖尿病伤口愈合的有效解决方案,其关键在于找到具有多重效应的抗氧化纳米材料。

作为一类具有天然酶活性特征的纳米材料,纳米酶在调控活性氧产生与清除方面具有独特优势,并展示出抗氧化与抗炎等生物活性。我校纳米催化材料与应用团队聚焦纳米酶催化材料设计及其生物医学应用研究,在抗菌(Nano Today, 2023, 52, 101989;Appl. Catal. B: Environ., 2021, 295, 120317)、肺纤维化和帕金森疾病治疗(ACS Nano 2023, 17, 22, 22527;Nano Today, 2021, 36, 101027.)、生物检测(Food Chemistry, 2024, 445, 138788; J Colloid Interf. Sci., 2022, 618, 11;ACS Sustain. Chem. Eng, 2021, 9, 569.)领域取得了系列进展。为解决上述问题,我校何伟伟教授和国科大温州研究院周云龙研究员课题组合作,采用绿色、高效、安全的湿法刻蚀和插层剥离法得到了具有丰富表面官能团、大量Mo空位以及混合Mo价的二维超薄碳化钼(Mo2C)MXene纳米片(NSs)。独特的结构使 Mo2C NSs不仅能够清除活性氧物种和活性氮物种,具有广谱、高效的抗氧化能力,还能模拟过氧化氢酶促进O2产生,表现出良好的生物学效应和多重抗氧化途径。他们构建了糖尿病伤口模型,通过体内和体外实验证明了Mo2C NSs能够有效缓解氧化应激、激活巨噬细胞向M2 表型极化、减轻炎症反应、抑制细胞凋亡以及促进细胞增殖、迁移和血管生成,最终实现了糖尿病创面的快速愈合(图1)。该工作为开发多功能抗氧化纳米材料,加速糖尿病伤口愈合和治疗ROS相关的疾病方面提供了新策略。

图1:二维Mo2C NSs用于治疗糖尿病创面示意图

任亚平(我校2017级本科生、2021级联培研究生)、周晓琳博士(国科大温州研究院)为该论文第一作者,何伟伟教授和周云龙研究员为该论文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、河南省高层次人才特殊支持计划和河南省高校科技创新团队等项目的支持。(图片由jxf吉祥官网总站提供)

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.nantod.2024.102202

 

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