一种具有细菌靶向特性的水凝胶，可用于治疗化脓性皮下感染

摘要

化脓性感染给医疗程序带来了挑战,并给患者带来了引流程序的负担。可注射的抗菌水凝胶可通过注射器直接给予受感染的组织，成为治疗皮下感染最有效的策略之一。在本研究中，我们利用一种具有靶向杀菌特性的可注射水凝胶(PHP凝胶)实现无需手术即可治疗皮下感染。PHP凝胶通过氨基官能团化聚羟甲基嘧啶(PHP-NH₂)和氧化葡聚糖(o-Dex)之间的席夫碱反应交联而成。PHP-NH₂通过静电相互作用具有杀菌能力，而o-Dex则通过糖单元与细菌外膜上的凝集素结合来增强靶向细菌能力。体外实验表明，PHP凝胶在2小时内有效杀灭100%的病原体细菌。此外，在治疗化脓性皮下感染时，注射式PHP凝胶显示出了卓越的疗效，可在24小时内防止了感染的蔓延并消除了化脓组织。重要的是，对PHP凝胶治疗的小鼠未观察到对血液或器官系统的显著副作用。因此，这种基于多糖和多氢嘧啶的水凝胶材料，可作为一种新型抗菌剂用于治疗化脓性皮下感染并具有巨大的潜力。

本文亮点：

• 设计了新型抗菌聚合物氨基聚氢甲基嘧啶。

• 首次提出了独特的双细菌靶向策略。

• 该水凝胶具有优异的抗菌性能。

• 该水凝胶无毒且具有生物相容性。

• 水凝胶“一次使用”治愈了皮下感染小鼠。

图1.PHP凝胶的制备和应用示意图。(a)PHP凝胶通过席夫碱反应和o-Dex与PHP-NH₂之间的氢键交联。(B)基于葡聚糖的水凝胶表面通过促进葡聚糖和细菌凝集素之间的相互作用来促进感染组织中的细菌聚集。(C)PHP凝胶通过动态阳离子表面的静电吸附捕获细菌并破坏其外膜结构，最终杀死细菌(D)PHP凝胶用作治疗皮下化脓性感染的药物注射剂。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.151137