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周文虎教授团队在国际权威期刊《Advanced Functional Materials》（中科院一区TOP期刊，NI指数杂志，影响因子19）上发表题为“Smart Nanosilver Strikes Twice: Precision Bacteria Killing Meets Autophagy-Boosted Healing for Infected Wounds”的研究论文。该研究提出了一种创新性pH响应核壳结构纳米银平台（PST/Ag），实现了感染性伤口的“精准杀菌-自噬促愈”双效协同治疗，开创了纳米银在组织修复领域的新应用模式。
图1. PST/Ag纳米颗粒的构建及作用机制示意图
A）PST/Ag纳米颗粒的制备过程及其在酸性微环境中响应性降解示意图。通过5-羟色胺在碱性条件下的自氧化聚合，实现银离子的原位还原并形成聚羟色胺（PST）包覆层；该壳层在感染相关的弱酸环境中可降解，促进Ag⁺释放。B）PST/Ag在感染部位的抗菌机制示意图。Ag⁺释放后高效破坏细菌结构并清除生物膜，实现广谱快速杀菌。C）PST/Ag在哺乳动物细胞中的良好生物相容性及其促愈合作用示意图。通过调控细胞氧化还原稳态、诱导自噬、促进细胞增殖迁移及免疫微环境重塑，协同提升组织修复效果并预防瘢痕形成。
【研究背景】
细菌感染是导致伤口慢性化、愈合延迟的关键病理因素。传统银纳米敷料虽具有广谱抗菌优势，但其非选择性释放的银离子（Ag⁺）在杀灭病原菌的同时往往损伤哺乳动物细胞，制约伤口修复进程。如何破解抗菌效应与生物相容性之间的"矛与盾"难题，成为感染性伤口治疗领域的重大挑战。为此，研究团队创新性开发出具备微环境响应能力的PST/Ag纳米平台，兼顾高效杀菌与组织修复需求。
【创新突破】
研究以5-羟色胺（serotonin, 5-HT）为原料，利用其在碱性条件下的自氧化聚合能力原位还原银离子，合成包覆有聚羟色胺（PST）壳层的银纳米颗粒。该壳层在感染部位的弱酸性环境下快速降解，释放Ag⁺，从而增强局部抗菌活性；而在正常细胞微环境中则稳定存在，减少Ag⁺泄露，显著降低细胞毒性。该研究首创pH响应型核壳纳米银（PST/Ag），通过"辨微环境而施治"的智能策略，实现了"精准抗菌-微环境重编程-自噬激活"的多级协同治疗，为复杂感染创面提供了突破性解决方案。
多重机制，协同治疗
·广谱高效抗菌：PST/Ag对革兰氏阳性与阴性耐药菌均表现出卓越的杀菌能力，并可有效破坏细菌生物膜，具有优异的起效速度与持续性。
·优异生物相容性：相比传统Ag NPs，PST/Ag可通过减弱细胞摄取、调节溶酶体中活性氧/氮物种（RONS）水平、形成次级纳米颗粒和激活自噬通路等机制，大幅降低细胞毒性。
·激活自噬，修复组织：PST/Ag进入细胞后激活自噬反应，既可隔离银纳米粒潜在毒性，也促进细胞增殖与迁移，加速组织修复。
·调控免疫微环境：PST/Ag促进巨噬细胞向M2抗炎表型极化，减弱瘢痕形成相关通路的激活，协同促进再生与瘢痕预防。
动物实验证实其显著疗效
·在小鼠金黄色葡萄球菌感染模型中，PST/Ag凝胶可快速清除局部细菌负荷，加速愈合进程，炎症减轻、血管新生增强，且未显著激活TGF-β通路，有效预防瘢痕形成。
·在兔耳瘢痕模型中，PST/Ag凝胶可抑制异常成纤维细胞活化，促进III型胶原分泌，改善新生皮肤弹性和结构，减少增生性瘢痕。
【学术价值】
本研究基于微环境响应设计，成功开发出一种兼具抗菌与组织修复功能的多机制纳米银材料PST/Ag，提出了以“防御-调节”双模态机制应对感染性伤口的新策略。该材料在慢性伤口管理、组织工程、抗菌治疗等方面展现出良好的临床转化前景，并为银基纳米材料的安全应用开辟了新路径。
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博士研究生朱皎皎为论文第一作者，周文虎教授为通讯作者。
【原文链接】//doi.org/10.1002/adfm.202507797
【项目获奖】
2024年9月于湖北省获第十一届中国青年创青春大赛全国优秀奖
2023年12月于贵州省获第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛国家三等奖
2023年9月于湖南省长沙市获第十五届“挑战杯”湖南省大学生课外学术科技作品竞赛省级一等奖
2023年4月于湖南省长沙市在线体育博彩
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第十七届“升华杯”大学生课外学术科技作品竞赛校级特等奖
【成果转化】
该科研成果已成功转化为发明专利"一种多功能银纳米粒及其制备方法与应用"，并以知识产权出资形式入股湖南颜科所生物科技有限公司。基于PST/Ag复合材料的广谱抗菌特性，该技术可广泛应用于各类抗菌消毒产品的开发，包括但不限于消毒湿巾、喷雾制剂及抗菌凝胶等产品形态，满足不同应用场景的卫生需求。在医疗护理领域，PST/Ag材料展现出显著的应用价值：其缓释银离子特性不仅能有效抑制创面周围细菌生长，发挥广谱抗菌作用，同时还能促进组织修复，加速伤口愈合进程，并有助于减少疤痕形成。目前，研发团队正严格遵循消毒产品相关法规要求，积极推进皮肤创面消毒产品的开发工作，以加速该科技成果的产业化转化进程。
【通讯作者简介】
周文虎，体育博彩公司排名-在线体育博彩
副院长，三级教授，博士生导师。入选全球前2%顶尖科学家2023、2024年榜单，主持各类国家级和省部级科研项目10余项，湖南省科协青年人才托举工程、湖南省优秀青年基金、湖湘青年英才获得者。以（共同）通讯作者身份在Adv. Funct. Mater., ACS Nano, Adv. Sci.等国际权威期刊发表SCI论文100余篇，总被引7000余次，H指数45；以第一发明人授权国家发明专利13项，已完成转让专利10项。荣获湖南省自然科学奖二等奖（排1），任Exploration杂志科学编辑，Acta Pharm. Sin. B, Asian J. Pharm. Sci., Chin. Chem. Lett., Chin. J. Cancer Res.等杂志青年编委。
（一审：周文虎，二审：陈传品，三审：曹东升）
