双功能阳离子水凝胶的研制：同时预防术后肿瘤复发和伤口感染

《Journal of Nanobiotechnology》：Dual-functional cationic hydrogel engineered for simultaneous prevention of postoperative tumor recurrence and wound infection

　　

摘要

肿瘤切除后，术后复发和感染仍然是一个重大挑战。为了解决这些问题，我们开发了一种多功能纳米复合水凝胶，命名为Gel@CAR-M@Mn@ELE。该水凝胶通过将CAR-M@Mn@ELE以及具有免疫调节和抗菌作用的Dendrobium officinale多糖（DOP）封装在季铵改性的明胶甲基丙烯酸羟基乙酸酯水凝胶基质中制成。CAR-M@Mn@ELE不仅将elemene（ELE）负载到多孔的Mn纳米酶（Mn NPs）中，还涂覆了针对EpCAM的嵌合抗原受体工程化293T细胞膜（CAR-M）。值得注意的是，经过多次改性后，Mn NPs的催化活性得以保持。体外研究表明，CAR-M@Mn@ELE能够选择性地杀死4T1癌细胞（EpCAM⁺），同时该水凝胶对大肠杆菌（E. coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus）具有强大的抗菌活性。在肿瘤切除后的小鼠模型中进行的研究证实，Gel@CAR-M@Mn@ELE显著抑制了肿瘤复发并延长了生存期。水凝胶中生物活性成分的结合调节了免疫抑制性的肿瘤微环境，从而增强了其免疫治疗效果。此外，在细菌性伤口感染模型中，该水凝胶有效抑制了细菌生长并加速了伤口愈合。Gel@CAR-M@Mn@ELE提供了一种新颖且有前景的策略，通过实验证据证明了其在同时应对术后肿瘤复发和伤口感染这一关键问题方面的有效性。

图形摘要

此图像的替代文本可能是由AI生成的。

肿瘤切除后，术后复发和感染仍然是一个重大挑战。为了解决这些问题，我们开发了一种多功能纳米复合水凝胶，命名为Gel@CAR-M@Mn@ELE。该水凝胶通过将CAR-M@Mn@ELE以及具有免疫调节和抗菌作用的Dendrobium officinale多糖（DOP）封装在季铵改性的明胶甲基丙烯酸羟基乙酸酯水凝胶基质中制成。CAR-M@Mn@ELE不仅将elemene（ELE）负载到多孔的Mn纳米酶（Mn NPs）中，还涂覆了针对EpCAM的嵌合抗原受体工程化293T细胞膜（CAR-M）。值得注意的是，经过多次改性后，Mn NPs的催化活性得以保持。体外研究表明，CAR-M@Mn@ELE能够选择性地杀死4T1癌细胞（EpCAM⁺），同时该水凝胶对大肠杆菌（E. coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus）具有强大的抗菌活性。在肿瘤切除后的小鼠模型中进行的研究证实，Gel@CAR-M@Mn@ELE显著抑制了肿瘤复发并延长了生存期。水凝胶中生物活性成分的结合调节了免疫抑制性的肿瘤微环境，从而增强了其免疫治疗效果。此外，在细菌性伤口感染模型中，该水凝胶有效抑制了细菌生长并加速了伤口愈合。Gel@CAR-M@Mn@ELE提供了一种新颖且有前景的策略，通过实验证据证明了其在同时应对术后肿瘤复发和伤口感染这一关键问题方面的有效性。

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