在全球細菌耐藥性不斷攀升、慢性創面難以治愈的背景下,中國農業科學院蜜蜂研究所蜂產品質量與風險評估創新團隊聚焦“天然蜂產物+先進材料”的跨學科融合,成功研發出一種具備抗菌、抗炎、抗氧化、促愈合多重功效的新型納米水凝膠。
近日,相關成果正式發表于國際期刊《化學工程雜志》(Chemical Engineering Journal)。該成果為慢性傷口管理提供了無抗生素、天然高效的解決方案,為“以蜂產品為基礎的功能性醫用材料”開辟了全新路徑。
蜂王漿。劉祥偉攝
在自然來源的藥物治療劑中,蜂王漿因其富含蛋白質、脂質和生物活性脂肪酸的多效性特性,已被視為治療慢性炎癥和代謝性疾病的潛在輔助劑。其中,活性不飽和脂肪酸10-羥基-2-癸烯酸(10-HDA,王漿酸)占蜂王漿脂質組50%以上,不僅是其質量標志物,更是發揮抗菌、抗炎、抗氧化及皮膚修復作用的關鍵分子。然而,王漿酸的強疏水性導致其生物利用度低、難以在組織中達到有效治療濃度,限制了其生物活性的開發與應用。
新鮮蜂王漿。劉祥偉攝
該團隊創新性地提出“納米遞送+持續釋放”策略:采用鄰苯二胺前體合成具有優異水溶性、生物相容性、組織穿透能力且不產生活性氧的碳量子點(CDs)作為載體;再通過化學鍵合將王漿酸負載于CDs表面,形成10-HDA@CDs(王漿酸@碳量子點)納米粒子。在此基礎上構建了以天然來源蜂蜜、多巴胺和海藻酸鈉為基體的HON/SA-DA復合水凝膠網絡,并將王漿酸@碳量子點納米粒子負載其中,最終制備出多功能水凝膠敷料。
該復合敷料能在生理環境下實現王漿酸@碳量子點納米粒子的高效釋放,有良好的生物相容性與安全性,并成功整合了王漿酸的多種生物活性(強效抗菌、抗炎、抗氧化、促皮膚修復)與水凝膠的物理屏障保護、濕性愈合環境維持、增強傷口粘附和延長藥物作用時間等特性,有效克服了王漿酸的應用瓶頸。
在小鼠金黃色葡萄球菌感染的全層皮膚創面模型中,該水凝膠展現出顯著促愈合效果,不僅能加速創面收縮與愈合進程,改善愈合質量(減少瘢痕、增加膠原沉積),同時促進血管生成、成纖維細胞活性及抗炎因子表達,顯著降低炎癥水平,有效促進感染創面組織再生。
論文第一作者為中國農業科學院蜜蜂研究所博士研究生周恩寧,通訊作者為蜜蜂所研究員吳黎明和副研究員李強強。該研究得到了北京市自然科學基金、中國農業科學院青年創新計劃、農業科技創新計劃和國家蜂產業技術體系等項目的支持。
相關論文信息:https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.165748