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研究目的:战创伤所致急性感染创面与慢性难愈合创面是导致部队减员、战斗力削弱的主要原因之一,研发安全、高效的创面修复材料对于提高我军战创伤救治水平和卫勤保障能力具有重要意义。传统的创面修复材料存在如药物成分单一、细菌耐药以及药物递送深度浅等缺点,迫切需要开发一种具备高效抗菌、促愈合和精准递送的新型多功能创面修复材料来弥补传统敷料的不足,这也是战创伤修复与再生领域亟待解决的关键问题。微针（Microneedles Array,MNA）是一种微创、无痛的经皮给药方式,可凭借微米级的针体将药物精准递送至皮下。金属有机框架（Metal-Organic Frameworks,MOF）是一种新型的晶体微孔材料,由金属离子和有机配体自组装而成,可作为药物递送载体发挥催化、抗菌与修复功能。本研究拟结合MNA和MOF二者的优势,分别在微针针尖负载具有抗菌功能的锌基金属有机框架（Zn-MOF）和近红外光（Near-Infrared Irradiation,NIR）下具有一氧化氮（NO,Nitric Oxide）可控释放能力的铜基金属有机框架（Cu-MOF）,用于促进战现场环境中常见的急性感染创面和慢性难愈合创面的修复与再生,为复杂战创伤救治提供新策略,为我军提升应对多样化军事任务的卫勤保障能力提供技术支撑。研究方法:1、MOF微针贴片的制备和表征:通过模板复制联合光固化成型法将Zn-MOF和Cu-MOF负载在针尖分别制备ZIF-8@MeHA-MNA（ZMMN）和NO@HKUST-1@GO-MNA（NHGMN）两种MOF微针贴片。采用扫描电镜和透射电镜对MOF的形貌和元素组成进行表征;采用傅立叶变换红外光谱仪和X-射线晶体衍射仪对MOF的结构进行表征;采用表面特性分析仪和热重分析仪对MOF的比表面积和组分进行表征;采用万能电子材料机和激光共聚焦显微镜对微针的力学性能进行表征。2、体外实验评价ZMMN的抗菌能力、NHGMN的一氧化氮可控释放能力和生物相容性:将Zn-MOF纳米颗粒与细菌共培养,评价ZMMN的抗菌能力;采用Griess法评价NHGMN的光热控制一氧化氮释放能力;采用MTT法和CCK-8法评价两种MOF微针贴片的生物相容性。3、体内实验评价MOF微针贴片的创面修复效果:在大鼠上建立急性感染创面和慢性难愈合创面模型,采用H＆E染色、Masson染色等系统评价ZMMN和NHGMN的促愈合能力,采用免疫组化、免疫荧光等方法检测新生皮肤组织中的IL-6、CD163+巨噬细胞数量以及血管化程度（CD31和α-SMA）,评价ZMMN和NHGMN对不同类型创伤的修复效果,探讨其促创面修复分子机制。研究结果:1、MOF微针贴片的制备和表征:通过水热法制备的Zn-MOF纳米颗粒和Cu-MOF微颗粒具有均一的粒径和稳定的晶体结构。通过模板复制和光固化成型法制备的ZMMN和NHGMN两种MOF微针贴片具有整齐排列的针体结构和良好的机械强度,并且MOF材料均匀分布在针尖内部,提示其具备穿透创面进行药物深部递送的能力。2、ZMMN的抗菌能力、NHGMN的一氧化氮可控释放能力和生物相容性评价:从Zn-MOF纳米颗粒中释放的Zn2+可以破坏细菌荚膜的完整性,催化产生氧自由基从而发挥良好的抗菌活性且不会发生细菌耐药性。体外抗菌实验结果表明,Zn-MOF纳米颗粒的浓度超过3 mg/mL时对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌能力均接近50%。此外,包封在微针针尖中的Cu-MOF微颗粒具有对近红外光的热响应能力,NHGMN可在5 min内快速升高至工作温度,从而在热激发下可控释放NO分子发挥创面修复功能。MTT法和CCK-8法的结果显示这两类负载MOF材料的微针贴片与NIH-3T3细胞共培养的活力值均接近80%,具备良好的生物相容性,有望分别应用于急性感染创面和慢性难愈合创面的修复再生。3、MOF微针贴片对创面修复作用在体评价:急性感染创面修复实验结果表明,ZMMN治疗组在前9天的创面闭合率接近90%,组织病理学及Masson染色结果显示新生上皮组织修复效果良好、胶原蛋白含量较高,表现出最佳的促愈合效果;并且ZMMN可显著提高新生皮肤组织中的CD31和α-SMA表达水平,提示促进血管生成;此外,ZMMN治疗后还可促进M2型巨噬细胞数量增加、降低炎症因子（IL-6）的表达,提示其对炎症有显著的抑制作用。慢性难愈合创面修复实验结果表明,NHGMN+NIR治疗组在前13天的创面闭合率接近99%,显著高于其他治疗组;组织学分析结果显示NHGMN+NIR治疗组中的上皮组织重建效果最好、胶原蛋白沉积量最高,表现出最佳的促愈合效果;此外,该治疗组也可显著提高创面组织CD31和α-SMA的表达水平,提示促进血管生成。M2型巨噬细胞数量增加以及炎症因子（IL-6）的低表达提示NHGMN+NIR的治疗对炎症有显著的抑制作用。上述研究结果综合提示ZMMN和NHGMN分别对急性感染创面和慢性难愈合创面具有显著的促修复作用。结论:ZMMN和NHGMN两类MOF微针贴片分别对急性感染创面和慢性难愈合创面修复具有显著的促进作用。ZMMN对急性感染创面修复的促进作用可能与Zn-MOF纳米颗粒显著的抗菌能力,以及可降解MeHA水凝胶的保湿和促修复效果相关;NHGMN对慢性难愈合创面修复的促进作用可能与在近红外光的激发下,NO可控释放以及NO分子具有的抗炎、促血管生成和促愈合能力相关。上述两类新型微针敷料在一定程度上弥补了传统创面敷料的不足,为复杂战创伤修复提供了新思路。