近期，华侨大学海洋生物资源开发研究中心肖美添教授和郑秉得博士团队在Elsevier旗下的国际高水平期刊Carbohydrate Polymers发表了题为“Polysaccharide-based hydrogel with photothermal effect for accelerating wound healing”的综述文章，通讯作者为郑秉得博士，该工作是团队近期关于水凝胶与光治疗结合的最新进展之一。

  近年来，越来越多的努力集中在水凝胶结合光热治疗（PTT）用于伤口愈合的设计和开发上，并在临床前研究中取得了显著的成果。基于上述事实，该文章综述了近年来多糖水凝胶结合PTT在伤口愈合中的最新研究进展，以期为水凝胶(尤其是多糖水凝胶)的良好性能展示前景，并启发新的设计。 

图1 光热治疗与多糖水凝胶的有机结合

  皮肤作为人体最大的器官，约占人体总面积的40%。占全身重量的15%。皮肤在维持生物体内平衡和保护身体免受有害物质和微生物侵害方面发挥着至关重要的作用。但如果遇到深度伤口或烧伤，尤其是全层伤口，皮肤的自愈能力远远不够。这主要是由于伤口愈合过程中的细菌感染，导致组织损伤严重，炎症反应更严重，伤口修复被延迟。

  水凝胶作为一种重要的生物材料，由于其良好的生物相容性、可调节的降解性和适宜的力学性能，在生物医学领域受到广泛关注。此外，水凝胶是多孔的，高度柔韧，可以保持特定量的水(高达90%)，这些“柔软和湿润”的特性提供了一种类似活组织的环境，从而使其成为一种适合医疗保健的生物材料。PTT是指在近红外光的刺激下，光热剂将吸收光子能量并将其转化为热能，从而特异性地杀死致病菌（图2a）。此外，PTT能有效缓解分子间作用力或减小体积，局部温度的变化也会导致水凝胶网络的结构变化，实现药物的快速释放，降低细菌感染的发生率，从而加速伤口愈合。因此，众多研究者们提出了这种“一石二鸟”的策略：即用PTT消除病变细胞后，利用水凝胶进行组织修复，从而在激光照射下发挥1+1 > 2的治疗效果（图2b）。 

图2 （a）PTT过程的Jablonski简化能级图；（b）水凝胶结合PTT加速伤口愈合示意图

  基于此，该综述分别介绍了可用于制备水凝胶的多糖的结构和性能，包括海洋来源的多糖(如海藻酸盐、壳聚糖、卡拉胶、琼脂糖)、植物/种子来源的多糖(如淀粉、纤维素、瓜尔胶)、细菌来源的多糖(如结冷胶、葡聚糖、黄原胶)和动物/人源多糖(如透明质酸)。紧接着，根据掺杂光热材料的不同，分别介绍和讨论了六种具有光热效应的多糖水凝胶最新的设计和应用，包括金属复合基多糖水凝胶、过渡金属硫化物/氧化物复合基多糖水凝胶、碳基多糖水凝胶、无机/金属聚合物基多糖水凝胶、有机聚合物基多糖水凝胶和天然生物聚合物基多糖水凝胶。最后，在总结分析的基础上，讨论了多糖水凝胶与光热治疗结合用于伤口愈合的挑战和前景，以期促进多糖水凝胶在生物医学领域的进一步发展。

论文信息：Polysaccharide-based hydrogel with photothermal effect for accelerating wound healing

  Bing-De Zheng*, Mei-Tian Xiao

  Carbohydrate Polymers

  DOI：10.1016/j.carbpol.2022.120228

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2022.120228

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