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杂化DNA水凝胶在创面修复中的应用潜力2026-02-25 08:55:30

物理掺杂是一种简单和直接构建DNA水凝胶的策略,这种策略主要利用DNA的负电性和或碱基堆叠产生的作用力。DNA骨架在生理pH值下带有负电,加入合适的正电性组分可通过静电作用实现凝胶化,也可通过此方式负载带有正电性的治疗性分子。此外,可以利用氧化石墨烯的碳层结构与ssDNA中的芳香碱基通过π-π堆积形成物理交联,该种方式更适用于滚环扩增生成的单链DNA。

杂化DNA水凝胶的构建方式存在多样性,形成的水凝胶也性质不一,实际应用方向会界定每种水凝胶的特性。力学方面,在接枝形成的DNA水凝胶中,聚合物作为主链的分子质量通常小于DNA,杂化水凝胶的交联程度高,力学性能更为优异,而直接物理掺杂形成的水凝胶力学性能较弱。相较于纯DNA水凝胶,杂化水凝胶的构建成本因DNA不再作为主链而有所降低,并且具备更优异的性能,但是构建杂化水凝胶的步骤较纯DNA水凝胶繁琐,并且生物相容性可能会降低。需要注意的是,对于已经形成的凝胶再进行功能化需要用功能化分子渗透水凝胶,这可能会导致空间或静电受阻,因此需要考虑先进行水凝胶的功能化,再进行凝胶化。
 
DNA水凝胶在创面修复中具有重要的发展潜力和价值,尤其是在糖尿病创面再生方面。糖尿病创面由于持续的细菌感染、过量的活性氧产生、持续的炎症反应和血管生成障碍,使其再生极具挑战性,理想的修复策略需要在创面修复过程中整合并顺序释放杀菌、抗氧化、抗炎和促血管生成的活性物质。LIANG等设计了一种新型可注射多功能DNA水凝胶敷料,将焦磷酸镁晶体作为抗菌功能单元封装在DNA聚合物网络中以缓慢释放镁离子,促进伤口微环境中的血管生成。
 
出自《DNA水凝胶在组织修复中的应用策略》作者费孝渊,许姣,史惠。