我国科学家揭示“蜂源纳米水凝胶”可替代抗生素促进细菌感染伤口修复

在全球细菌耐药性不断攀升、慢性创面难以治愈的背景下，中国农业科学院蜜蜂研究所蜂产品质量与风险评估创新团队聚焦“天然蜂产物+先进材料”的跨学科融合，成功研发出一种具备抗菌、抗炎、抗氧化、促愈合多重功效的新型纳米水凝胶。这一成果近日发表于国际期刊《化学工程杂志》（《Chemical Engineering Journal》）上。该成果为慢性伤口管理提供了无抗生素、天然高效的解决方案，为“以蜂产品为基础的功能性医用材料”开辟了全新路径。

在自然来源的药物治疗剂中，蜂王浆因其富含蛋白质、脂质和生物活性脂肪酸的多效性特性，已被视为治疗慢性炎症和代谢性疾病的潜在辅助剂。其中，活性不饱和脂肪酸10-羟基-2-癸烯酸（10-HDA，王浆酸）占蜂王浆脂质组50%以上，不仅是其质量标志物，更是发挥抗菌、抗炎、抗氧化及皮肤修复作用的关键分子。然而，10-HDA的强疏水性导致其生物利用度低、难以在组织中达到有效治疗浓度，限制了其生物活性的开发与应用。为突破此瓶颈，团队创新性地提出“纳米递送+持续释放”策略：首先，采用邻苯二胺前体合成具有优异水溶性、生物相容性、组织穿透能力且不产生活性氧的碳量子点（CDs）作为载体；随后，通过化学键合将10-HDA负载于CDs表面，形成10-HDA@CDs纳米粒子，显著提升其稳定性和活性释放效率，大幅增强了其抗炎、抗菌等生物活性。为进一步克服碳点系统伤口驻留时间短、界面粘附差和控释能力弱的局限，本团队继而构建了以天然来源蜂蜜、多巴胺和海藻酸钠为基体的HON/SA-DA复合水凝胶网络，并将10-HDA@CDs纳米粒子负载其中，制备出10-HDA@CDs@HON/SA-DA多功能水凝胶敷料。

复合敷料能在生理环境下实现10-HDA@CDs的高效释放，并具有良好的生物相容性与安全性。该材料成功整合了10-HDA的多种生物活性（强效抗菌、抗炎、抗氧化、促皮肤修复）与水凝胶的物理屏障保护、湿性愈合环境维持、增强伤口粘附和延长药物作用时间等特性，有效克服了10-HDA的应用瓶颈，显著提升了其在创伤治疗中的效果，为蜂王浆活性成分的高效利用提供了创新解决方案。

在小鼠金黄色葡萄球菌感染的全层皮肤创面模型中，10-HDA@CDs@HON/SA-DA水凝胶展现出显著促愈合效果，不仅能加速创面收缩与愈合进程，改善愈合质量（减少瘢痕、增加胶原沉积），同时促进血管生成、成纤维细胞活性及抗炎因子表达，显著降低炎症水平。单细胞RNA测序揭示该水凝胶能逆转感染导致的表皮角质形成细胞亚群失衡，调控其增殖分化以促进再上皮化；促进毛囊干细胞功能恢复及皮肤附属器（如毛囊）重建；并在分子层面抑制氧化应激与慢性炎症通路，激活Wnt、JAK-STAT等关键再生信号通路。综上，该水凝胶通过可多靶点协同调控关键细胞与信号通路，有效促进感染创面组织再生。

作者：农民日报·中国农网记者 李丽颖