皮肤损伤后易受细菌感染，形成慢性伤口。传统抗生素治疗易导致耐药性，而单一治疗方法难以应对伤口愈合过程中复杂的生物学过程——包括早期抗菌、中期抗炎、后期促血管生成等多个阶段。因此，慢性感染伤口愈合困难、易复发，是临床治疗中的一大难题。近日，西北工业大学柔性电子研究院李鹏教授和贾庆岩副教授团队在Nano Letters期刊发表了题为“Spatiotemporally Orchestrated Microneedle Patch Synergizing Photodynamic Therapy, ROS Scavenging, and Photosynthetic Oxygenation for Chronically Infected Wound Healing”的研究工作。

图 1. “时空协同”功能的智能微针贴片促慢性感染性伤口愈合示意图

该工作成功开发出一种具有“时空协同”功能的智能微针贴片，能够同步实现高效抗菌、抗炎和供氧，显著促进慢性伤口愈合。其中，针基部分采用透明质酸负载光敏剂亚甲蓝，接触组织液后快速溶解，释放药物进行光动力抗菌治疗，迅速杀灭细菌；针尖部分由明胶基水凝胶制成，嵌入碳点和蛋白核小球藻，分别负责清除过量活性氧和通过光合作用持续供氧，缓解组织缺氧与炎症。碳点不仅能清除有害自由基，还能将500–600 nm的绿光转化为600–700 nm的红光，显著增强小球藻的光合产氧效率，提升率达70%。所构建的微针表现出良好的皮肤穿透性、可控药物释放能力和优异的生物安全性。在MRSA感染模型中，该微针贴片配合普通白光照射，杀菌率高达98.8%。同时，优异的生物膜穿透与破坏能力能够增强药物在生物被膜中的渗透。另外，动物实验显示，微针贴片治疗组在第5天伤口愈合率即达81.5%，显著优于对照组。组织切片与免疫荧光结果显示，该治疗显著降低炎症因子表达和促进新生血管形成。

结论与展望

该微针贴片通过“抗菌—抗炎—供氧”的三段式协同治疗策略，实现了对慢性感染伤口的全程管理，展现出良好的临床转化潜力。这一平台技术未来还可拓展用于糖尿病足、烧伤、皮肤溃疡等多种难愈性伤口的治疗。

西北工业大学贾庆岩副教授为本论文的第一作者，李鹏教授和西北师范大学张云秀博士为该论文的共同通讯作者。本研究受到国家自然科学基金、陕西省重点项目和杰出青年科学基金等项目资助。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.5c03919

（文字：贾庆岩 图片：贾庆岩 审核：王学文）