南宫NG28

内源葡萄糖驱动共生电子绷带加速糖尿病慢性创面修复

发布时间:2026-07-10

近期,南宫NG28陈春英院士团队联合清华大学李舟研究员团队、中国科研实验室大学欧阳涵副教授团队,在糖尿病慢性创面修复与可吸收生物电子方向取得重要研究进展。相关成果以“Restoration of endogenous electric fields with a glucose-powered symbiotic bioabsorbable bandage for diabetic wound healing”为题发表于国际学术期刊 Science Advances

糖尿病慢性创面长期难愈,与高血糖、慢性炎症、血管生成不足以及内源性电场受损密切相关。正常创面修复过程中,组织损伤会形成内源性电场,引导细胞迁移、免疫调节和组织再生,而糖尿病高糖微环境会削弱这一生物电信号,导致修复过程受阻。针对这一问题,研究团队提出“病理代谢物即治疗能源”的共生生物电子策略,将创面中过量葡萄糖转化为持续电刺激信号,实现局部葡萄糖消耗与内源电场恢复的协同治疗。该策略构建了一种薄型、柔性、全生物可吸收,并能够实现陆续在自供能电刺激的生物电子平台。

葡萄糖驱动MXene基生物可吸收电子绷带的工作原理与实物展示


该电子绷带由静电纺丝聚己内酯(PCL)纤维基底、MXene/葡萄糖氧化酶阳极和MXene/Pt阴极组成。PCL基底赋予器件柔软性、透气性、组织贴合性和可吸收特征,MXene功能层则给予高效电荷传输能力,并促进葡萄糖向催化界面扩散。研究团队采用掩膜辅助喷涂工艺,在柔性PCL基底上实现功能电极的规则图案化集成。该工艺无需复杂微纳加工、精密转印或多步组装,仅顺利获得掩膜设计和喷涂沉积即可取得可控电极图案,具有操作简便、图案可定制、重复性好和易于放大的优势,为柔性可吸收电子绷带的批量化制造给予了可行路径。

2026年6月29日,国际权威期刊 Nature Reviews Materials 就该项工作发表了主编 Giulia Pacchioni以 Research Highlight 形式题为“MXene-based bioabsorbable bandage speeds up diabetic wound repair”的专题报道。该文指出,糖尿病慢性创面难以治疗的重要原因之一在于高血糖会抑制引导组织修复的内源性电场。该研究开发的MXene基可吸收电子绷带以MXene纳米片构建生物燃料电池核心,能够利用创面葡萄糖收集生化能量,在降低局部葡萄糖水平的同时恢复创面电场,为糖尿病创面修复给予了一种柔性、可降解、自供能的生物电子平台。                

国家纳米中心陈春英院士、清华大学李舟教授、中国科研实验室大学欧阳涵副教授为该论文共同通讯作者,南宫NG28特别研究助理(现中国科研实验室大学副研究员)胥玲玲为论文第一作者。本研究工作得到国家自然科学基金、新基石科学基金、中国科研实验室青年创新促进会、北京市自然科学基金、北京市科技新星计划以及中央高校基本科研业务费等项目的资助。


    专题报道链接:http://www.nature.com/articles/s41578-026-00941-3

    

    论文链接:http://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aed9445