糖尿病患者的伤口因血管病变、神经损伤和慢性炎症形成恶劣微环境,导致愈合和功能重建面临巨大临床挑战。传统电刺激存在刚性金属电极易引发炎症感染、外部电源设备操作复杂且成本较高等问题,且患者因感觉神经受损难以感知伤口危险状态,增加了创面护理的难度和经济负担。
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近日,东华大学纺织学院毛吉富研究员与生物与医学工程学院张倩副研究员作为共同通讯作者,在Advanced Functional Materials上发表最新研究成果。该研究成功开发了一种基于电磁感应的无线、自供电、电活性敷料,其有助于糖尿病伤口的快速愈合和功能性皮肤重建,并能够监测伤口微环境变化,为智能医疗的发展提供了创新性解决方案。
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毛吉富,主要从事导电生物医用纺织材料的设计与应用研究,生物大分子、细胞、组织力/电耦联刺激响应机理研究,电致动人工肌肉器件,智能纺织品的开发与生物医用等领域研究。
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张倩,主要从事纤维基生物医用材料与器械、电活性生物材料的设计与性能研究等领域研究。
团队发现静电纺丝与静电喷雾技术的集成可促使Ti3C2Tx MXene与聚己内酯纤维之间形成纳米互锁结构,赋予该敷料优异的导电性(电导率≈3.5 Scm-1)。在旋转磁场作用下,该敷料可产生10.8μA的无线微电流,其激活了促愈合通路(钙信号通路、TGF-β、PI3K-AKT、PPAR、轴突导向和Wnt等细胞信号通路),同时抑制了炎症通路(TNF和NF-κB细胞信号通路)。
电活性敷料基于电磁感应促进糖尿病伤口愈合及微环境监测
这种对细胞行为和免疫微环境的双重调控,与对照组相比,可使创面愈合速度提升约36.3%,神经再生速度提升约283.8%。该敷料还能监测创面的生理参数(包括温度、应变和渗出液),实现及时精准的创面护理,推动了电磁感应生物医学和个性化医疗的发展。
伤口组织RNA序列检测分析

站在新质生产力发展的前沿,中国正以生命科学为核心驱动,有效推动科研成果加速转化,为全球生命健康事业贡献“中国智慧”。在这一浪潮中,东华大学始终走在前列,学校科研工作紧密服务于人民健康,已在癌症、肿瘤等重大疾病的治疗领域取得多项突破——
李静超研究员团队针对骨转移瘤的治疗难题,设计了一种多功能半导体纳米整合器,通过联合放疗、钙超载以及免疫治疗,实现骨转移瘤的治疗和肿瘤相关骨损伤修复,为骨转移的治疗提供新策略;
SPNCpG/Ca的合成路线及治疗机制示意图
同时,李静超研究员团队还针对胰腺癌临床治疗困境,设计了一种半导体纳米转换器,通过放大线粒体损伤和程序性死亡配体1阻断,实现原位胰腺癌治疗;
两步靶向可调型C/SPNT/αP的合成路线及治疗原位胰腺癌示意图
史向阳教授团队与德国亚琛工业大学的Andrij Pich教授团队合作构建了甘露糖修饰的pH响应型树状大分子纳米凝胶(DNGs),以递送编码黑色素瘤相关抗原的gp100 mRNA 作为癌症纳米疫苗。这种可同时对树突状细胞和癌细胞产生双重作用的mRNA疫苗策略,有望应用于其他类型癌症的增强免疫治疗。
基于DNG的mRNA疫苗的合成及其双效抗肿瘤机制 图源:高分子科技
从智能敷料到癌症疗法,东华大学的系列突破彰显了新材料与生命科学交叉创新的巨大潜力,正以扎实的科研成果,引领智能医疗新未来。
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素材来源:东华大学官网/官微、东华大学本科招生、东华大学纺织学院、东华大学生物与医学工程学院、高分子科技等