智能响应水凝胶：协同调控糖尿病足溃疡微环境

糖尿病足溃疡愈合受免疫微环境失调、反复感染与血管生成不足三重障碍制约。现有敷料多针对单一因素，缺乏系统性调控能力。本研究提出“智能响应-协同调控”策略，设计含去铁胺的锰掺杂沸石咪唑酯框架-8，该系统具备酶模拟双重活性，可清除过量活性氧，并在分解后抗感染与促血管生成。进一步构建含DFO@Mn-ZIF-8和脐带间充质干细胞外泌体的葡萄糖与活性氧响应性壳聚糖基水凝胶。在感染性糖尿病伤口模型中，该水凝胶持续感知并响应动态微环境，同步实现细菌清除、免疫重建与血管生成，营造促愈合微环境。研究亮点

本研究构建的智能响应水凝胶首次将金属有机框架的酶模拟活性与干细胞外泌体的再生功能整合于葡萄糖/活性氧双响应平台，实现了对糖尿病足溃疡复杂病理微环境的精准感知与协同调控。该系统通过清除活性氧、响应性释放抗菌与促血管生成成分，同时重建免疫微环境，为复杂慢性伤口提供了“感知-响应-修复”一体化的智能治疗范式。

图文解释

Figure 1 –材料与外泌体表征

Figure 2 –智能水凝胶表征

创新点

①智能响应设计：葡萄糖与活性氧双响应机制，实现病理微环境精准感知；

②酶模拟活性：Mn-ZIF-8具备双重酶活性，主动清除活性氧；

③提出“金属-免疫”耦合治疗新范式，拓展了传统单一模态治疗的局限性。

材料开发

1材料

由含去铁胺的锰掺杂沸石咪唑酯框架-8与脐带间充质干细胞外泌体共同负载于葡萄糖/活性氧双响应壳聚糖基水凝胶中，构建Exo/MOF@CPH智能系统

2功能

该水凝胶通过感知微环境中葡萄糖与活性氧水平变化，响应性清除活性氧、抗感染、促血管生成，并协同外泌体重建免疫微环境，实现多靶点协同修复。

思路延伸

本工作为复杂慢性伤口中智能响应材料的多靶点协同治疗提供了新思路。未来可探索不同金属有机框架的酶活性调控、响应元件组合优化以及多重病理信号协同感知机制在其他难愈性组织缺损模型中的普适性应用，进一步推动伤口敷料从“被动覆盖”向“智能诊疗”的转变。

原文来源

Bioactive Materials(IF 20.3)

Pub Date : 2026-03-20,

DOI: 10.1016/j.bioactmat.2026.03.034

Haiyang Lin, Zengguang Wang, Ping Li, Yiwei Zhang, Weize Kong, Xiaokun Yue, Liang Feng, Zhouhao Chen, Yue Zheng, Zhiang Hu, Zilin Li, Hao Yang, Yihao Liu, Zeke Guo, Fang Cheng, Shuangqing Wang, Dezhi Lu, Jinwu Wang