大面积创伤修复是众多临床皮肤疾病中最常见且最具挑战性的问题之一。大量研究证明细胞可在外源性电场的驱动作用下发生定向运动（即为驱电性），因此电刺激疗法（EST）已成为是一种有效的促进伤口愈合的策略。磷酸酶及张力蛋白同源物（PTEN）是一种在体细胞中广泛表达的蛋白质，在调节细胞的分化、增殖和迁移方面具备极其重大作用。之前的研究表明抑制PTEN的表达能够有利于增强细胞的电敏感性和驱电性，因此某些特定的程度上抑制PTEN的表达可能会增强EST在伤口治疗中的疗效，然而长期抑制PTEN可能会引起细胞DNA损伤并减少DNA修复，如何在避免负面影响的同时提高EST疗效是当前研究的难点。

  基于此,上海师范大学的徐合副教授团队等人制备了一种可电响应控释PTEN抑制剂的智能创面修复材料（PENG-BPV@PCP）用于加快创面的愈合。该材料体系由两部分构成，一部分是负载有一种PTEN抑制剂（bPV(HOpic)）的导电水凝胶（PCP）, 该PCP水凝胶是以羧甲基壳聚糖(CMCS)、丙烯酰胺(AM)、吡咯(Py)为原材料通过化学氧化法制备而成，拥有非常良好机械性能、粘附性和导电性。另一部分由静电纺丝技术制备的P(VDF-TrFE)纳米纤维膜纳米发电机（PENG）构成。研究结果表示大鼠在运动时能够输出2630 mV的最大开路电压，且与运动强度成正比。PENG所产生的电信号不仅仅可以促进创面的愈合，还能有效控制PTEN抑制剂的释放。当大鼠处于安静或麻醉状态时，此时材料产生的电信号较弱，不足以触发PTEN抑制剂的释放。然而，当大鼠在运动时，电场强度超过625 mV/mm从而触发药物的快速释放。这种按需的PTEN抑制不仅可通过放大细胞的电反应能力加速伤口愈合，同时还避免了PTEN持续过度抑制所导致的负面影响。动物体内实验结果进一步证明该系统不但可以通过提高内皮细胞的电趋性，而且还能够最终靠旁分泌途径协同促进VEGF的分泌，从而加速伤口处血管新生。该研究成果以“A Self-Powered Hydrogel / Nanogenerator System Accelerates Wound Healing by Electricity-Triggered On-Demand Phosphatase and Tensin Homolog (PTEN) Inhibition”为题，发表在ACS Nano期刊上，该成果由上海师范大学徐合副教授团队与上海交通大学刘凯教授团队合作共同完成，第一作者为傅士博博士与易顺倩硕士。

  图1、可电响应控释 PTEN 抑制剂的智能创面修复材料 (PENG-BPV@PCP)促大鼠创面愈合示意图

  该研究创新性地开发了构建了一种具有放大电刺激治疗功效的复合纤维材料。该类材料不仅仅可以有效将机械能转化为电能，还能够在电场的刺激作用下可控释放PTEN抑制剂，增强细胞的电敏感性，促进细胞粘附、增殖、迁移以及成血管分化行为，最终加速创面愈合。这种响应电场控制PTEN抑制剂释放策略不仅简单可控，尤其是可实现在电刺激的时候通过释放PTEN抑制剂来增强细胞的电敏感特性，进一步放大EST的疗效，而非电刺激状态减少药物释放，避免PTEN抑制剂的过度释放带来的副作用，具有安全、高效等特点。本文所研发的可电响应控释PTEN抑制剂的纳米发电机/导电水凝胶复合材料为加速创面修复提供了一种新的策略，还为增强电刺激疗效提供了一种新思路。

  徐合，博士，副教授，上海师范大学化学与材料科学学院硕士生导师。2014年毕业于上海交通大学，获博士学位。主要是做功能化纤维生物材料用于组织修复方面的研究，尤其是在通过调控材料的微纳米结构、活性离子、力电学信号等要素来增强纤维材料的生物活性以及对伤病组织的修复能力方面做了深入系统的研究。主持包括国家自然科学基金、上海市自然科学基金等多项省部级课题，以第一/通讯作者在ACS Nano、Nano-micro letter、Chemical Engineering Journal等国际期刊发表SCI论文30余篇 (其中IF10论文16篇，他引次数为1516次)，h指数23。相关研究成果申请专利10余项，已获授权7项。个人获得上海市青年科学技术人才扬帆计划、上海师范大学“优秀青年学术骨干”、校“优秀青年教师”等多项奖励和荣誉。现担任《无机材料学报》青年编委，Advanced Functionoal Materials、ACS Nano等多个国际期刊审稿人。

  刘凯，主任医师，博士研究生导师，上海交通大学医学院附属第九人民医院整复外科副主任，上海整复外科研究所副所长。擅长鼻再造和面部器官重建、唇裂鼻畸形矫正、美容鼻整形和眼整形、面部年轻化的注射和手术治疗以及各种并发症治疗等；以皮肤组织扩张结合干细胞和细胞及组织外囊泡技术为核心的基础和临床研究获国家自然科学基金面上项目4项、国家“863”课题子课题一项以及多项各级课题和横向课题；以第一作者和通讯作者发表SCI文章37篇，中文论文20余篇；参编中文专著5本，英文专著2本；获得发明专利和实用新型专利授权8项，作为主要完成人获得国家科技进步奖1次、教育部科技进步奖2次和上海市科技进步奖2次。

  傅士博，上海交通大学医学院附属第九人民医院整复外科博士后，上海市优秀住院医师，入选“上海市超级博士后”计划，获中国博士后科学基金面上资助。

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