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近红外触发型纳米纤维基伤口敷料的制备及其对感染伤口的治疗性能研究
由生物质制备的纤维素纳米纤维具有优异的生物相容性、较高的孔隙率、良好的机械加工性能和丰富的化学修饰位点等优点，是制备多功能伤口敷料的优良基质。构建药物可控释放性能的多功能纳米纤维基伤口敷料对皮肤肿瘤术后感染伤口的治疗具有积极意义。基于此，广西大学王双飞院士团队朱红祥教授和何辉副教授课题组以漂白蔗渣浆为原料，制备纳米纤维，通过化学接枝法，在纳米纤维表面分别接枝多巴胺和聚乙烯亚胺，分别制备了近红外响应性纳米纤维和pH响应性纳米纤维，并以两者为骨架，构建了一种具有三维网络结构的近红外触发型纳米纤维基伤口敷料。研究结果表明，纳米纤维交织缠绕的网络结构赋予敷料高载药量，且其近红外和pH响应的“开/关”设计可使药物能够可控有效地释放到伤口区域。因此，所制备的伤口敷料具有优异的抗菌、抗肿瘤和消除细菌生物膜性能，且可适应不规则的术后伤口。通过近红外触发的光热、光动力和化疗协同治疗策略，实现了纳米纤维基伤口敷料对耐药菌感染的术后伤口的高效治疗，为纳米纤维的高附加值利用提供了新思路。
相关成果以A bionic cellulose nanofiber-based nanocage wound dressing for NIR-triggered multiple synergistic therapy of tumors and infected wounds为题，发表于Biomaterials期刊上。本论文的第一完成单位为广西大学，2019级硕士研究生陈日梅为第一作者，何辉副教授为通讯作者。
Rimei Chen, Chao Zhao, Zhiping Chen, Xiaoyu Shi, Hongxiang Zhu, Qing Bu, Lei Wang, Chunfang Wang and Hui He*. A bionic cellulose nanofiber-based nanocage wound dressing for NIR-triggered multiple synergistic therapy of tumors and infected wounds, Biomaterials, 2021, 121330.
DOI: style="margin: 35px 0% 10px;box-sizing: border-box;" powered-by="xiumi.us"> ✦✦ 纳米纤维基原位水凝胶敷料的制备及其对术后伤口治疗性能研究 原位水凝胶因其优异的形状适应性在伤口敷料方面备受关注。如何提高原位水凝胶的药物负载量和缓释效率对推动其临床应用具有重要的意义。基于此，广西大学王双飞院士团队朱红祥教授和何辉副教授课题组以漂白蔗渣浆为原料，制备羧基化纳米纤维，再在其表面构筑超支化聚胺，制备pH响应性纳米纤维，分别以聚N-异丙基丙烯酰胺和吲哚菁绿为温度和近红外响应的开关，构建具有形状适应性的多重响应性纳米纤维基原位水凝胶敷料。纳米纤维形成的三维网络结构和超支化聚胺的纳米空腔结构赋予了敷料对多种活性药物（阿霉素和吲哚菁绿）同步高效负载特性。同时，利用人体体温，实现了敷料在不规则伤口上原位成形，并利用伤口的微环境和外界近红外刺激，使药物可控地释放在伤口区域。因此，所设计的敷料对普通细菌和耐药菌均具有优异的抗菌活性和消除生物膜的性能，并同时实现对A375肿瘤细胞的高效抗肿瘤效果，进而有效地促进了术后感染伤口的愈合。该设计为纳米纤维表面功能基团构筑提供新思路。 相关成果以Bioinspired multifunctional cellulose nanofibril-based in situ liquid wound dressing for multiple synergistic therapy of the postoperative infected wound为题，发表于ACS Applied Materials & Interfaces期刊上。本论文的第一完成单位为广西大学，2019级硕士研究生赵超为第一作者，何辉副教授为通讯作者。 Chao Zhao, Rimei Chen, Zhiping Chen, Qin Lu, Hongxiang Zhu, Qing Bu, Jiali Yin, Hui He*. Bioinspired multifunctional cellulose nanofibril-based in situ liquid wound dressing for multiple synergistic therapy of the postoperative infected wound, ACS Applied Materials & Interfaces, 2021, 13, 43, 51578–51591. DOI: style="margin: 35px 0% 10px;box-sizing: border-box;" powered-by="xiumi.us"> ✦✦ 智能纳米纤维基可注射水凝胶的制备及其在生物医学中的应用研究 智能水凝胶因其具有可调节的机械和流动特性、可控的药物缓释行为和良好的生物相容性，在药物递送系统中具有广阔的应用前景。广西大学王双飞院士团队朱红祥教授和何辉副教授课题组以纸浆纤维为原料，制备富含羧基的纳米纤维，再在其表面化学接枝N-异丙基丙烯酰胺修饰的聚乙烯亚胺聚合物，制备温度/pH响应性纳米纤维，并利用静电作用与具有造影功能和NIR响应的普鲁士蓝纳米颗粒复合，构建了温度、pH 和 NIR 三重刺激响应的纳米纤维基可注射水凝胶。研究结果表明，该水凝胶的三维网络结构有利于阿霉素药物的高效负载，并可通过外部环境的刺激响应，实现药物的可控释放。同时，所制备的水凝胶具有良好的磁共振成像和光声成像性能，可经皮注射到机体中，在病变部位形成药物洗脱库，通过响应肿瘤微环境和外部刺激缓慢释放药物分子，实现在医学成像指导下对肿瘤组织的化学和光热联合治疗。研究结果对拓展生物质纤维的应用领域具有积极意义。 相关成果以A novel medically imageable intelligent cellulose nanofibril-based injectable hydrogel for the chemo-photothermal therapy of tumors为题，发表于Chemical Engineering Journal期刊上。本论文的第一完成单位为广西大学，2019级硕士研究生陈智平为第一作者，朱红祥教授、王磊博士和何辉副教授为通讯作者。 Zhiping Chen, Rimei Chen, Chao Zhao, Zongyan Quan, Hongxiang Zhu*, Lei Wang*, Qing Bu, Yonghui He, Hui He*, A novel medically imageable intelligent cellulose nanofibril-based injectable hydrogel for the chemo-photothermal therapy of tumors, Chemical Engineering Journal, 2021, 133255. DOI: style="margin: 35px 0% 10px;box-sizing: border-box;" powered-by="xiumi.us"> ✦✦ 纤维素纳米晶稳定的比率荧光探针的构建及其对hROS的检测性能研究 纤维素纳米纤维具有高比表面积、高透光率、高分散性和生物相容性等特点，是制备生物质基传感器的优良选择。金纳米簇具有制备方法简单、水溶性和生物相容性好等优点，但其粒径小、表面能大，易聚集而导致其荧光强度减弱甚至荧光猝灭，其稳定性较差。同时，当金纳米簇应用于复杂的生理环境时，单组分的金纳米簇荧光探针易受到干扰组分的影响，导致其选择性识别能力降低。基于此，广西大学王双飞院士团队朱红祥教授和何辉副教授课题组以羧基化的纤维素纳米晶作为分散剂和稳定剂，利用纤维素纳米晶对金纳米簇的络合、静电和物理阻隔作用防止金纳米簇聚集，再与对高反应性活性氧（hROS）具有特异响应性能的邻苯二胺复合，构建了纤维素纳米晶稳定的金纳米簇比率荧光探针，用于hROS的选择性检测。研究结果表明，该比率荧光探针表现出良好的稳定性，纤维素纳米晶的引入有效提高了探针的荧光强度，并且在长期储存后荧光强度依旧保持稳定。探针对hROS的检测具有高灵敏度、选择性，当hROS刺激时，探针的荧光颜色从蓝色变为黄色，对hROS的检测限低至μM级别。同时，该探针表现出良好的生理稳定性和优异的生物相容性，可应用于细胞和斑马鱼体内的hROS成像，表明该探针在生物系统中具有良好的应用前景。 相关成果以A bioinspired ratiometric fluorescence probe based on cellulose nanocrystal-stabled gold nanoclusters for live cell and zebrafish imaging of highly reactive oxygen species 为题，发表于Chemical Engineering Journal期刊上。本论文的第一完成单位为广西大学，2019级硕士研究生全宗艳为第一作者，王磊博士、朱红祥教授和何辉副教授为通讯作者。 Zongyan Quan, Fei Xue, Haoyuan Li, Zhiping Chen, Lei Wang*, Hongxiang Zhu*, Chunlin Pang, Hui He*. A bioinspired ratiometric fluorescence probe based on cellulose nanocrystal-stabled gold nanoclusters for live cell and zebrafish imaging of highly reactive oxygen species, Chemical Engineering Journal, 2022, 431, 133954. DOI: style="font-family: "Times New Roman";line-height: 200%;font-size: 15px;box-sizing: border-box;">.
