Materials Horizons -- Magnetothermal nanocomposite scaffolds with dual stimulation for synergistic drug delivery and cellular modulation in wound healing
时间:2026-04-10 点击率:10 次
近日,本实验室与中国科学技术大学附属第一医院的研究团队合作开发出一种新型磁热纳米复合(MNC)支架,通过磁致热效应提供双重刺激,在动物实验中实现了14天内85%的伤口闭合率。Muhammad Azam Fareed、张兵教授、Kashan Memon为共同第一作者,赵刚教授为通讯作者,相关研究成果以“Magnetothermal nanocomposite scaffolds with dual stimulation for synergistic drug delivery and cellular modulation in wound healing”为题发表在Materials Horizons上。
该支架采用同轴静电纺丝技术制备,内部封装了Fe3O4纳米颗粒。在交变磁场作用下,该材料不仅能产生温和的热疗(约42℃),还能产生纳米级的机械应变。这种“双重刺激”协同激活了细胞内的 HSP70 保护通路,显著提升了细胞在热环境下的存活率。同时,磁热效应作为“开关”,实现了抗生素(环丙沙星)的按需脉冲式释放,其抗菌效率显著优于单一热刺激。

这种新型MNC支架具有非侵入式控制的优势,不仅能通过热-机械信号协同促进血管生成(HUVEC成管)和骨髓间充质干细胞(BMSC)的成骨分化,还能在体外维持药物活性。在全层皮肤缺损的小鼠模型中,该支架配合磁热治疗(MAH)显著加速了伤口愈合,促进了胶原蛋白的有序沉积和皮肤附属器的再生。
该研究首次揭示了磁-机械与热刺激的协同机制,为再生医学提供了一种“活材料”设计蓝图。这一平台技术未来有望用于慢性难愈合伤口(如糖尿病足)的临床治疗,通过无线遥控的方式实现感染控制与组织再生的同步精准干预。
论文DOI: 10.1039/d5mh01769f

