面對嚴重燒傷后頑固的瘢痕問題,現有治療手段往往“姍姍來遲”。能否在傷口形成的早期就進行有效干預?空軍軍醫大學牛麗娜科研團隊受樹木導管啟發,融合DNA免疫調節智慧,成功研發出一款兼具滲出液管理與免疫調控的雙功能膠原敷料,為燒傷早期管理及無瘢痕愈合帶來了突破性進展。
全球每年約3000萬人因嚴重燒傷需長期治療,其中高達50%累及口頜面部,毀容性瘢痕給患者身心帶來巨大創傷。當前主流瘢痕治療方法(如植皮、硅酮制劑、激光)多作用于瘢痕形成后期,存在效果有限、療程漫長、費用高昂等問題。研究表明,燒傷創面早期(體液滲出期與免疫反應期)是決定愈合質量的關鍵窗口。過量滲出液會浸漬傷口、引發炎癥,促進瘢痕形成;而嚴重燒傷導致的免疫失調則進一步阻礙了組織的理想再生。現有商業敷料(如紗布、水凝膠、藻酸鹽、泡沫敷料等)或引流速度不足,或吸收容量有限,或缺乏有效的免疫調節能力,難以滿足嚴重燒傷創面的早期管理需求。因此,亟需一種能在早期同步解決滲出液管理難題并調控紊亂免疫的新型智能敷料。
本研究從樹木導管優異的導水性能獲得啟發,構建了一種DNA功能化膠原敷料DNA-Cryo-ACol;诒0寮夹g構建120 μm級定向大孔道結構,耦合低溫冷凍交聯形成的互連微孔網絡,建立雙尺度液體輸運系統,實現高達64.52 μL/s的超快引流速度,滿足臨床需求的0.53 g/cm2吸收容量,以及減少滲出液浸漬的向心性徑向液體吸收。同時借助EDC/NHS體系共價錨定小牛胸腺DNA,使其能夠驅動創面CD4+T細胞特異性富集并提升瘢痕抑制因子IL-10的分泌,并顯著抑制瘢痕標志物α-SMA表達。大鼠深II度燒傷模型證實:DNA-Cryo-ACol敷料能夠促進毛囊再生,并恢復膠原纖維的“編織籃”結構和I/III型膠原比例。該研究首次集成仿生孔隙結構與免疫調節功能,為燒傷早期干預提供兼具高效滲出管理和精準免疫調控的創新解決方案。

圖1:仿生結構協同免疫調控的DNA-膠原敷料實現燒傷無瘢痕再生

圖2:仿樹木結構的定向膠原敷料(Aligned collagen)構建

圖3:定向膠原敷料(Aligned collagen)吸水性能表征

圖4:定向孔隙多孔膠原海綿(Cryo-ACol)的構建及表征

圖5:DNA-Cryo-Acol (DCA) 的構建及表征

圖6:DNA-Cryo-ACol敷料通過調控CD4+T細胞抑制成纖維細胞分泌瘢痕標志物

圖7:DNA-Cryo-ACol敷料在深II度燒傷動物模型中實現創面無瘢痕再生
創新點:
①結構創新:DNA-Cryo-ACol敷料采用仿生雙尺度孔隙設計在液體吸收速率、液體導出量得到顯著提升,并賦予材料特殊的向心性液體吸收特性。
②功能創新:DNA-Cryo-ACol敷料將免疫調控結合滲出管理,首次將DNA的免疫佐劑特性與創面滲出管理功能整合于單一材料。提出 “早期滲出-免疫雙重調控” 的瘢痕防治策略,通過早期干預同時優化創面微環境和免疫應答。
③機制創新:研究揭示了CD4+T細胞在介導無瘢痕愈合中的必要性,為免疫調節型敷料的開發提供新靶點。
④臨床轉化潛力:使用低成本天然DNA(小牛胸腺DNA)和可降解膠原,避免昂貴細胞因子或基因工程材料的應用,具備規;a和臨床推廣可行性。
相關研究成果以“DNA-collagen dressing forpromoting scarless healing in early burn wound management”為題發表在Advanced Composites and Hybrid Materials期刊上?哲娷娽t大學博士研究生宋婧涵為第一作者,空軍軍醫大學牛麗娜教授為通訊作者。此研究工作得到國家自然科學基金資助支持。
論文信息:
Song, Jh., Gu, Jt., Dang, Gp.et al. DNA-collagen dressing for promoting scarless healing in early burn wound management. Adv Compos Hybrid Mater 8, 212 (2025).
論文鏈接:https://doi.org/10.1007/s42114-025-01295-0
作者簡介:

牛麗娜,現任空軍軍醫大學第三附屬醫院(口腔醫院)院長。教授/主任醫師、博士研究生導師,國家杰出青年科學基金、國家優秀青年科學基金。兼任中華口腔醫學會口腔教育專委會副主委、口腔修復專委會常委,《Journal of Dentistry》期刊副主編,《Journal of Orthopaedic Translation》、《口腔生物醫學》等期刊編委。主持青年863項目等20項基金。以第一/通訊作者在Nature Materials等國際高影響力期刊發表SCI論文100余篇。授權國家專利10項,轉化2項。榮獲教育部科技進步一等獎等省部級一等獎3項。入選全球前2%頂尖科學家榜單,曾獲世界牙科研究協會百年新興領袖獎、第四屆國之名醫-青年新銳獎、樹蘭醫學青年獎等。率團隊先后榮獲陜西省高校青年創新團隊、陜西省科技創新團隊及三秦學者創新團隊。

宋婧涵,空軍軍醫大學博士研究生。研究方向為生物活性材料在口腔頜面部組織缺損再生中的作用研究,近五年以第一作者(含共同)發表SCI論文(論著)5篇,其中IF>20的1篇,IF大于10的2篇,參編專著1部,申請國家發明專利2項,授權實用新型專利1項。獲全國口腔醫學學術會議壁報“一等獎”、研究生國家獎學金、優秀研究生、學習成才標兵、口頜系統重建與再生全國重點實驗室優秀研究生等榮譽。
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