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。這一成果于2025年7月8日正式發表于國際權威期刊《Chemical Engineering Journal》（化學工程雜志），論文題為“多靶向調控角質形成細胞促進感染性創面再生”。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。
圖1. 10-HDA@CDs和10-HDA@CDs@HON/SA-DA水凝膠制備流程及作用機制
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，10-HDA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。
為突破此瓶頸，本團隊創新性地提出“納米遞送+持續釋放”策略：首先，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；隨后，通過化學鍵合將10-HDA負載于CDs表面，形成10-HDA@CDs納米粒子，顯著提升其穩定性和活性釋放效率，大幅增強了其抗炎、抗菌等生物活性。
為進一步克服碳點系統傷口駐留時間短、界面粘附差和控釋能力弱的局限，本團隊繼而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10-HDA@CDs納米粒子負載其中，最終制備出10-HDA@CDs@HON/SA-DA多功能水凝膠敷料。該復合敷料能在生理環境下實現10-HDA@CDs的高效釋放，并具有良好的生物相容性與安全性。最終，該材料成功整合了10-HDA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10-HDA的應用瓶頸，顯著提升了其在創傷治療中的效果，為蜂王漿活性成分的高效利用提供了創新解決方案。
圖2. 10-HDA@CDs及10-HDA@CDs@HON/SA-DA水凝膠表征
在小鼠金黃色葡萄球菌感染的全層皮膚創面模型中，10-HDA@CDs@HON/SA-DA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。單細胞RNA測序揭示該水凝膠能逆轉感染導致的表皮角質形成細胞亞群失衡，調控其增殖分化以促進再上皮化；促進毛囊干細胞功能恢復及皮膚附屬器（如毛囊）重建；并在分子層面抑制氧化應激與慢性炎癥通路，激活Wnt、JAK-STAT等關鍵再生信號通路。綜上，該水凝膠通過可多靶點協同調控關鍵細胞與信號通路，有效促進感染創面組織再生。
圖3. 10-HDA@CDs@HON/SA-DA水凝膠促進小鼠S. aureus感染全層皮膚創面愈合
該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，通訊作者為中國農業科學院蜜蜂研究所吳黎明研究員和李強強副研究員。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。
