近日，我院劉會芳教授在國際權威期刊《Acta Biomaterialia》上發表了題目為“Engineering a photosynthetic bacteria-incorporated hydrogel for infected wound healing”的原創論文。《Acta Biomaterialia》為中科院雙一區Top期刊，2021年最新影響因子8.947。我院2019級專業碩士研究生趙爾曼同學為該論文的第一作者，Betvictor中文版劉會芳教授、張金超教授和南方醫科大學附屬東莞醫院李振華研究員為該文章的共同通訊作者。文章鍊接：https://doi.org/10.1016/j.actbio.2021.12.017。

傷口愈合是指機體遭受外力作用，皮膚、肌肉等組織出現離斷或缺損後的愈複過程。是組織的再生、肉芽組織增生和瘢痕組織形成的複雜病理生理過程。其中細菌感染是傷口愈合延緩的重要原因，而多藥耐藥菌（如耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌，MRSA）傷口感染更是臨床上難以解決的棘手問題。臨床上多采用抗菌藥物治療MRSA所緻傷口感染，但是由于MRSA對多種抗菌藥物均不敏感，導緻治療效果不佳。因此發展促進傷口愈合的治療策略具有重要意義。近紅外（NIR）光熱材料具有高效廣譜的殺菌作用，且不易誘導細菌耐藥，在抗菌應用領域引起廣泛的關注。脫細胞真皮基質(ECM)水凝膠具有良好的生物相容性，可以避免換藥導緻的皮膚傷口的二次損傷。而且其對細胞增殖、分化、遷移具有調節作用，能夠促進傷口愈合。

在這項工作中，首先通過簡單的化學交聯的方法制備了一種包封光合細菌“活藥”的水凝膠敷料，将課題組前期首次發現的具有NIR光熱性質的光合細菌（ACS Nano 2021, 15, 1, 1100–1110）負載到ECM水凝膠内部，設計合成了一種集光熱、殺菌、抗炎及促進組織再生等作用于一體的多功能傷口敷料，用于治療MRSA感染，促進全層皮膚切口修複。結果表明，在NIR的照射下，光合細菌水凝膠對MRSA殺滅率高達100%。而且光合細菌含有多種類胡蘿蔔素、番茄紅素等成分，具有抗氧化作用，能夠抑制傷口的炎症反應。除此之外，由于ECM富含生長因子、糖胺聚糖等生物活性大分子，可以調控創面微環境，促進細胞增殖和遷移，加速膠原蛋白沉積和肉芽組織形成，顯著促進皮膚組織再生，進而加速傷口的愈合，實驗結果表明，在12天内小鼠皮膚創面就能得到良好的修複。總之，這項研究為開發新型的多模式治療細菌感染的方法和技術奠定了基礎。

圖1.光合細菌水凝膠的制備及其殺滅MRSA和促進傷口愈合的示意圖