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  目前，細菌性角膜炎的臨床治療方案涉及局部抗生素滴眼液到縫合式角膜移植，但均難以同時兼顧感染控制、炎癥調節與組織再生。為協調高效抗菌與宿主組織保護之間的矛盾，研究人員開發了一種可注射的仿生復合基質，該基質由光響應型膠原/透明質酸-硝基苯偶聯物（CHB）水凝膠與源自姜黃素和殼聚糖的多功能碳點（CC-CDs）集成而成。注射后，CHB水凝膠可在原位形成透明且具有粘附性的界面；同時，CC-CDs利用其陽離子殼聚糖組分靶向破壞細菌細胞膜，并發揮姜黃素衍生的納米酶活性以維持細胞內的氧化還原平衡。值得注意的是，相比于疏水性姜黃素，CC-CDs的水溶性提升了4000倍以上，顯著增強了其抗氧化效能，并實現了前所未有的雙重效應：在接近完全清除細菌的同時，保持了98%以上的細胞存活率。基于這種優異的生物相容性，該復合水凝膠進一步促進了巨噬細胞向再生型M2表型極化。體內實驗結果顯示，該材料在24小時內使細菌載量降低了90%，在第4天將抗炎細胞的招募量提升了6倍，并在第28天抑制了91.8%的纖維化標志物，同時恢復了87.5%的視網膜信號幅度。這些研究結果突顯了該復合水凝膠通過微創微環境調節，實現無瘢痕結構修復與視覺功能恢復的協同能力，為替代傳統眼科手術提供了新策略。

  臨床上，細菌性角膜炎的治療正面臨著從“治標”向“治本”跨越的瓶頸。現有的治療策略主要依賴局部頻繁滴加抗生素滴眼液，但這往往因藥物駐留時間短、生物利用度低而導致感染反復；而對于重癥患者，縫合式角膜移植雖能重建眼表，卻極易引發手術縫合相關的機械刺激、二次炎癥乃至免疫排斥。更為嚴峻的是，單一的治療手段往往顧此失彼，強力殺菌可能加劇宿主細胞的氧化損傷，而單純的物理修復又難以應對復雜的炎癥微環境。因此，開發一種能同時兼顧病原體精準清除、炎癥狀態雙向調節與角膜組織原位再生的全效修復體系，已成為眼科再生醫學領域亟待突破的課題。

  近期，四川大學生物醫學工程學院/國家生物醫學材料工程技術研究中心孫靜/范紅松團隊針對細菌性角膜炎治療中病原體滋生與炎癥損傷并存的臨床挑戰，利用水熱法將殼聚糖與姜黃素前驅體轉化為帶正電荷的碳點（CC-CDs），實現了類酶抗氧化活性與靶向抗菌功能的有效整合。研究團隊首先通過密度泛函理論（DFT）從分子水平揭示了碳點的催化機理，驗證了其非活性氧依賴的選擇性抗菌機制，克服了傳統抗菌系統易導致宿主細胞無差別損傷的局限性。隨后，團隊將該具有類酶活性的CC-CDs引入光敏膠原/透明質酸基質中，構建了一種兼具免縫合粘附功能與時空協同治療效應的復合類酶水凝膠（CHB@CC）。該水凝膠不僅展現出優異的透明度、組織粘附力及活性氧（ROS）清除能力，更能誘導巨噬細胞向抑炎型（M2型）極化。在新西蘭兔細菌性角膜炎模型中，該體系實現了創面的即時密封與早期抗炎殺菌，并通過抑制瘢痕生成、引導角膜組織無瘢痕愈合，成功恢復了眼球的光電信號轉化功能。這項研究為構建安全、高效的新型抗菌納米醫藥系統提供了理論依據，也為角膜損傷后的微環境調控與功能再生提供了新的臨床轉化思路。

  2026年2月14日，相關研究成果以“Enzyme-Mimetic Hydrogel Balancing Antibacterial Activity and Cytoprotection for Corneal Regeneration in Bacterial Keratitis”為題發表在知名學術期刊《ACS Nano》上。四川大學生物醫學工程學院/國家生物醫學材料工程技術研究中心吳凱博士為文章第一作者。該研究得到了國家自然科學基金委的支持。

圖1 多功能CHB@CC水凝膠治療細菌性角膜炎的示意圖，強調了其在殺滅細菌、調節炎癥及促進角膜組織修復方面的協同作用，從而實現高效的再生治療。

圖2 CC-CDs的體外抗菌性能評價及機理研究。

圖3 光敏粘附型CHB@CC水凝膠的制備與表征。

圖4 CHB@CC水凝膠在金黃色葡萄球菌感染的角膜缺損模型中的體內治療評價。

圖5通過視網膜電圖（ERG）評估視網膜光-電信號轉導功能，側面反映角膜損傷修復情況。

  該工作是團隊近期在仿生基質設計治療眼表疾病領域的系列進展之一。針對復雜的眼科病理環境，該團隊立足于組織再生醫學，以膠原蛋白、羊膜等天然生物基質為核心，通過分子水平的功能化修飾與仿生結構構建，開發了一系列具備高度生物相容性與微環境調控能力的誘導性修復材料。近兩年來，團隊構建了全方位的眼科治療矩陣：首先，以膠原蛋白為基石，研制出具有仿生層狀結構、高透光率及優異力學性能的人工角膜替代物，為緩解臨床供體匱乏提供了新路徑（Small 2024）；針對傳統縫合并發癥及單一基質功能局限，團隊開發了集原位粘附、抗菌、抗氧化于一體的復合水凝膠，實現了細菌性角膜炎的高效治療（ACS Nano 2026）；此外，通過在羊膜基質中整合多酶活性錳基碳點，有效抑制了角膜堿燒傷后的新生血管與瘢痕形成（Acta Biomaterialia 2025）。在眼底疾病領域，團隊構建了膠原/環糊精可注射遞送系統，實現了美法侖與溶瘤病毒的協同遞送，為視網膜母細胞瘤的治療提供了新策略（Acta Pharmaceutica Sinica B 2025）。目前，該團隊正積極探索材料功能化在視神經損傷修復中的前沿應用，致力于打造覆蓋眼表至眼底的全域治療體系。

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c22118