大约四分之一的糖尿病患者会出现疼痛的足部溃疡，由于血管受损和炎症加剧导致伤口含氧量低，因此愈合缓慢。这些伤口会变成慢性的，导致生活质量下降和可能的截肢。
圣路易斯华盛顿大学Guan教授团队开发了一种水凝胶，可以为伤口输送氧气，从而减少炎症，帮助重塑组织并加速愈合。科研人员介绍，氧气有两个作用：一是提高糖尿病创面低氧条件下的皮肤细胞存活率；第二，氧气可以刺激皮肤细胞产生伤口修复所需的生长因子。
身体中的组织需要氧气才能生存，并且在组织受伤时需要更多氧气。虽然有几种现有的治疗糖尿病患者慢性伤口的方法，但最常见的治疗方法是在高压氧舱中进行数十次治疗，但其有效性并不一致，并且存在氧中毒的风险。
Guan 的水凝胶它包含带有外壳的微球，其中包含过氧化氢酶。该外壳反过来包裹着一个由过氧化氢和水溶性聚合物的混合物组成的核。一旦应用于皮肤溃疡并被患者的体温加热，液体就会凝固成湿润的、有弹性的凝胶，然后过氧化氢酶与过氧化氢反应，使其转化为分子氧。这个过程持续两周，在此期间释放的氧气会减少肿胀并促进新皮肤细胞的生长。此外，水凝胶能够捕获和破坏被称为活性氧 (ROS) 的有害化学物质，当过多的氧气应用于伤口时会形成这种化学物质。如果 ROS 水平特别高，皮肤细胞可能会因此死亡。
在小鼠中，用含有释氧微球的水凝胶处理的伤口比仅用凝胶处理或未处理的伤口具有更高的闭合率。到第 16 天，用水凝胶处理的伤口减少到 10.7%。仅用凝胶处理的患者减少到 30.4%，未处理的减少到 52.2%。此外，使用含释氧微球的水凝胶处理的伤口在第 8 天表皮最厚，但在第 16 天表皮最薄，表明伤口正在愈合，炎症减轻。接下来，关的团队计划在大型动物模型中使用这种水凝胶，并期待未来进行人体临床试验。
参考文献：Guan Y, Niu H, Liu Z, Dang Y, Shen J, Zayed M, Ma L, Guan J. Sustained oxygenation accelerates diabetic wound healing by promoting epithelialization and angiogenesis and decreasing inflammation. Science Advances, Aug. 27, 2021 doi: 10.1126/sciadv.abj0153
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