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  糖尿病傷口是常見于糖尿病患者之中的一種慢性傷口，由于糖尿病所導(dǎo)致的諸多并發(fā)癥，此類傷口的出現(xiàn)往往會給患者造成巨大的痛苦。其中開放傷口處的高糖和炎癥的微環(huán)境，給細(xì)菌的增殖提供了一個良好的環(huán)境，而細(xì)菌感染將進(jìn)一步造成此類傷口愈合緩慢。因此，如何快速地殺滅傷口處感染的細(xì)菌以及對創(chuàng)面進(jìn)行合理保護(hù)是解決傷口愈合緩慢的關(guān)鍵。

圖1 逐步構(gòu)筑超分子納米限域級聯(lián)反應(yīng)器及糖尿病傷口處原位超分子納米限域級聯(lián)反應(yīng)過程。

  近期，南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院劉育教授團(tuán)隊(duì)將磺丁基-β環(huán)糊精、殼聚糖、亞鐵離子以及葡萄糖氧化酶通過靜電相互作用以及多重氫鍵相互作用逐步構(gòu)筑出了一種全新的超分子納米限域級聯(lián)反應(yīng)器（圖1）。將此反應(yīng)器應(yīng)用于治療糖尿病慢性傷口上，葡萄糖觸發(fā)的超分子級聯(lián)反應(yīng)過程可以持續(xù)地產(chǎn)生羥基自由基快速殺滅糖尿病傷口附近的細(xì)菌，同時產(chǎn)生的羥基自由基可以引發(fā)水溶性乙烯基單體（PEGDA）發(fā)生自由基聚合反應(yīng)在糖尿病傷口處原位形成水凝膠網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而對傷口進(jìn)行半封閉的保護(hù)，防止傷口被細(xì)菌感染。這項(xiàng)研究工作采取了一種“一石二鳥”的策略實(shí)現(xiàn)了消除糖尿病傷口細(xì)菌感染和原位保護(hù)的傷口的效果，協(xié)同促進(jìn)了糖尿病慢性傷口的愈合過程。該工作以“Glucose-Activated Nanoconfinement Supramolecular Cascade Reaction in situ for Diabetic Wound Healing”為題發(fā)表在《ACS Nano》上（DOI:10.1021/acsnano.2c04566）。文章第一作者是南開大學(xué)博士生陳磊。該研究得到國家自然科學(xué)基金委的支持�？咕鷮�(shí)驗(yàn)、動物實(shí)驗(yàn)得到了來自南開大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院喻其林老師以及國科溫州研究院劉勇研究員的支持和幫助。

 圖3 原位超分子納米限域反應(yīng)促進(jìn)糖尿病傷口愈合過程

  該工作是團(tuán)隊(duì)近期關(guān)于多電荷超分子組裝體研究的最新進(jìn)展之一。在過去的幾年里，團(tuán)體構(gòu)筑了一系列具有獨(dú)特功能的多電荷超分子組裝體，其中包括級聯(lián)磷光光捕獲（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 27171-27177），環(huán)糊精衍生物誘導(dǎo)的光控催化活性和手性單糖識別（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 7654–7658），近紅外發(fā)射人工捕獲超分子系統(tǒng)（Adv. Sci. 2022, 2201523）基于溴異喹啉在水溶液中級聯(lián)組裝的高效磷光/熒光超分子開關(guān)（Adv. Sci. 2022, 9, 2200524），并在近期發(fā)表綜述（Chem. Soc. Rev., 2022, 51, 4786–4827）等。為多電荷大環(huán)超分子組裝材料在生物成像、信息加密和防偽以及抗菌等領(lǐng)域等提供了新的途徑。