一种促进创面愈合的DNA四面体复合物抗菌水凝胶及其制备方法和用途

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种促进创面愈合的dna四面体复合物抗菌水凝胶及其制备方法和用途。

背景技术：

1、皮肤作为内外环境的屏障，不仅是宿主免疫防御的核心，也是抵御外界威胁的第一道防线。当皮肤受到创伤、烧伤或手术切口等物理和化学因素的损伤时，皮肤的完整性就会被破坏，并可发生致病菌感染。手术感染在手术疾病中很常见，占所有手术病例的1/3-1/2，其中金黄色葡萄球菌和大肠杆菌是最常见的感染源。感染严重时，细菌能侵入淋巴管和血液，甚至导致致命的脓毒症和严重的转移性感染。金黄色葡萄球菌和大肠杆菌还能产生多种毒素和酶，从而减缓创口愈合和降低免疫功能。目前，抗生素仍是感染的临床治疗的主要选择，但其频繁可能使用会促进细菌耐药性。此外，传统伤口敷料往往缺乏生物相容性，对皮肤存在一定刺激性，或导致医疗保健相关感染。目前仍缺乏能有效抗菌、抗炎、促进愈合并具有良好生物相容性的伤口敷料。

2、抗菌肽(amp)是一种有潜力替代传统抗生素的多肽，具有针对革兰阳性和革兰阴性细菌广谱抗菌能力。抗菌肽通过与细菌内膜结合，引起肽渗透，从而导致细菌细胞内容物泄漏和细胞死亡。然而，因为抗菌肽需要相对较高的浓度才能实现有效的抗菌作用，但高浓度抗菌肽表现出一定细胞毒性作用，因此直接使用天然amp进行治疗并不理想。同时一些生物因素，例如环境ph值变化和蛋白酶的存在，可能会对amp稳定性和生物利用度产生影响。抗菌肽gl13k是一种源自唾液蛋白bpifa2的多肽，通过将gl13nh2中的赖氨酸残基替换三个氨基酸残基获得，对革兰阴性和革兰阳性细菌能有有效杀菌，对细菌生物膜和脂多糖也有一定作用。但gl13k也容易受到上述常见问题的影响。因此，保留amp抗菌性能的同时提高其稳定性和生物安全性，是目前亟待解决的问题。

3、四面体框架核酸(tfna)是一种自组装核酸材料，由于核酸的生物学性质，合成简单且用途广泛。tfna能通过嵌入、静电相互作用等机制作为递送药物，还同时具有多种生物学属性。tfna具有清除ros的能力，从而实现抗炎和抗氧化活性。刘育豪等利用tfna作为gl13k的纳米递送材料，发现能提高其稳定性和对大肠杆菌和牙龈卟啉单胞菌的抗菌功效，这表明基于tfna的amp传递具有广泛的潜在应用。

4、水凝胶具有良好的亲水性、优异的生物相容性和可调节的物理性能，是最有前途的伤口敷料材料之一。甲基丙烯酰化透明质酸水凝胶(hama)具有疏松多孔网络结构，有利于细胞粘附和迁移，保持湿润环境，吸收伤口渗出液。因此已广泛应用于皮肤、关节和神经系统疾病的治疗。

5、但水凝胶搭载dna四面体框架核酸递送抗菌肽gl13k用于感染创口治疗的效果影响目前还未见报道。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种促进创面愈合的dna四面体复合物抗菌水凝胶及其制备方法和用途。

2、本发明提供了一种促进创面愈合的dna四面体复合物抗菌水凝胶前驱体，它是由含抗菌肽的dna四面体框架核酸、甲基丙烯酸透明质酸和光引发剂溶于溶剂中后得到；

3、所述含抗菌肽的dna四面体框架核酸是由dna四面体框架核酸和抗菌肽混合孵育得到。

4、进一步地，溶于溶剂后，含抗菌肽的dna四面体框架核酸的浓度为200～300nm；甲基丙烯酸透明质酸的浓度为10～15mg/ml，光引发剂的浓度为1～3mg/ml；

5、优选地，溶于溶剂后，含抗菌肽的dna四面体框架核酸的浓度为250nm；甲基丙烯酸透明质酸的浓度为10mg/ml，光引发剂的浓度为1mg/ml。

6、进一步地，所述溶剂为pbs或生理盐水；和/或，所述光引发剂为lap。

7、进一步地，所述dna四面体框架核酸和抗菌肽混合孵育时，dna四面体框架核酸和抗菌肽的摩尔比为1:100～500；优选为1:500。

8、进一步地，所述含抗菌肽的dna四面体框架核酸的制备方法包括如下步骤：将dna四面体框架核酸和抗菌肽混匀，并于20～40℃下孵育30～40min即得。

9、进一步地，所述dna四面体框架核酸是由核苷酸序列如seq no.1～4所述的单链dna通过碱基互补配对自组装形成的四面体结构；

10、所述抗菌肽为抗菌肽gl13k。

11、进一步地，所述dna四面体框架核酸由如下方法制备：将四条dna单链等摩尔比加入到ph＝8.0的tm缓冲液中，95℃维持10min，快速降温到4℃维持20min以上，即得。

12、本发明还提供了一种促进创面愈合的dna四面体复合物抗菌水凝胶，它是将前述的水凝胶前驱体经过紫外光固化后而得；优选地，所述紫外光波长为365nm。

13、本发明还提供了一种制备前述的水凝胶的方法，它包括如下步骤：取前述的水凝胶前驱体，经过紫外光固化后而得；优选地，所述紫外光波长为365nm。

14、本发明还提供了前述的水凝胶前驱体或前述的水凝胶在制备促进创面愈合的药物中的用途；

15、优选地，所述创面为感染性创面。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

17、本发明提供了一种促进感染创面愈合的dna四面体复合物抗菌水凝胶，其可以作为治疗感染性皮肤创口的敷料，本发明首先将抗菌肽与tfna自主装成一个可控的复合整体(tfna-gl13k)，然后制备成一种可注射水凝胶，该水凝胶具有较强粘附力和形变能力，并且抗菌、抗炎效果优异，为创口提供微湿润的微环境，促进创口愈合减少瘢痕形成。该策略为治疗感染性皮肤创口提供了一种新的方案。

18、显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。

19、以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

技术特征：

1.一种促进创面愈合的dna四面体复合物抗菌水凝胶前驱体，其特征在于：它是由含抗菌肽的dna四面体框架核酸、甲基丙烯酸透明质酸和光引发剂溶于溶剂中后得到；

2.根据权利要求1所述的水凝胶前驱体，其特征在于：溶于溶剂后，含抗菌肽的dna四面体框架核酸的浓度为200～300nm；甲基丙烯酸透明质酸的浓度为10～15mg/ml，光引发剂的浓度为1～3mg/ml；

3.根据权利要求1或2所述的水凝胶前驱体，其特征在于：所述溶剂为pbs或生理盐水；和/或，所述光引发剂为lap。

4.根据权利要求1或2所述的水凝胶前驱体，其特征在于：所述dna四面体框架核酸和抗菌肽混合孵育时，dna四面体框架核酸和抗菌肽的摩尔比为1:100～500；优选为1:500。

5.根据权利要求4所述的水凝胶前驱体，其特征在于：所述含抗菌肽的dna四面体框架核酸的制备方法包括如下步骤：将dna四面体框架核酸和抗菌肽混匀，并于20～40℃下孵育30～40min即得。

6.根据权利要求5所述的水凝胶前驱体，其特征在于：所述dna四面体框架核酸是由核苷酸序列如seq no.1～4所述的单链dna通过碱基互补配对自组装形成的四面体结构；

7.根据权利要求6所述的水凝胶前驱体，其特征在于：所述dna四面体框架核酸由如下方法制备：将四条dna单链等摩尔比加入到ph＝8.0的tm缓冲液中，95℃维持10min，快速降温到4℃维持20min以上，即得。

8.一种促进创面愈合的dna四面体复合物抗菌水凝胶，其特征在于：它是将权利要求1～7任一项所述的水凝胶前驱体经过紫外光固化后而得；优选地，所述紫外光波长为365nm。

9.一种制备权利要求8所述的水凝胶的方法，其特征在于：它包括如下步骤：取权利要求1～7任一项所述的水凝胶前驱体，经过紫外光固化后而得；优选地，所述紫外光波长为365nm。

10.权利要求1～7任一项所述的水凝胶前驱体或权利要求8所述的水凝胶在制备促进创面愈合的药物中的用途；

技术总结
本发明提供了一种促进创面愈合的DNA四面体复合物抗菌水凝胶及其制备方法和用途，属于生物医用材料领域。本发明先提供了一种促进创面愈合的DNA四面体复合物抗菌水凝胶前驱体，它是由含抗菌肽的DNA四面体框架核酸、甲基丙烯酸透明质酸和光引发剂溶于溶剂中后得到。将该水凝胶前驱体通过紫外光固化可以得到水凝胶。本发明水凝胶可以作为治疗感染性皮肤创口的敷料，该水凝胶具有较强粘附力和形变能力，并且抗菌、抗炎效果优异，为创口提供微湿润的微环境，促进创口愈合减少瘢痕形成。该策略为治疗感染性皮肤创口提供了一种新的方案。

技术研发人员：林云锋,孙强,齐偲
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21