南方医科大学郭金山教授/胡志奇教授《Adv. Sci.》：金属-多酚网络在生物医学领域的抗菌应用

近日，南方医科大学基础医学院郭金山教授与南方医科大学南方医院整形外科胡志奇教授合作在《Advanced Science》（2022, DOI: 10.1002/advs.202202684）上发表了题为 “Recent advances in the development and antimicrobial applications of metal-phenolic networks”的综述性文章（IF=17.521）。论文第一作者为李越（南方医院整形外科2020级硕士研究生），郭金山教授为最后通讯作者，胡志奇教授为共同通讯作者。

由于抗生素滥用和多重耐药菌得出现，医疗器械和相关生物材料在使用过程中面临微生物感染的风险，给患者带来沉重负担。金属-酚醛网络（MPNs）是近年来逐渐发展起来的一种新型有机-无机杂化网络体系，合成简便，具有优异的生物相容性、抗菌、抗氧化、抗炎等多种功能，在抗微生物感染方面得到了广泛的关注。本综述总结了不同形式的MPN(纳米颗粒、涂层、胶囊、水凝胶)及其制备策略，强调了其在生物医学领域(如皮肤修复、骨再生、医疗器械等)抗菌应用的最新研究进展，并对其未来发展前景进行了展望（图1）。

图1. 金属多酚网络（MPN）体系的组成，不同形式的MPN及其在生物医学领域的抗菌应用。

金属-多酚网络（MPN）是近年来新兴的有机无机杂化体系，得到了广泛的关注。MPN体系的优势在于其兼具了天然多酚和金属离子的特性。一方面，天然植物多酚分子表现出强大的抗氧化、抗炎、抗菌以及止血特性，另一方面不同的金属离子则带来促血管、促成骨、促修复和广谱抗菌性能等。金属离子可以作为多酚分子之间的交联剂快速自组装形成分子交联网络，迅速形成MPN纳米颗粒，附着在基底材料表面，也可根据模板形状形成囊泡或与其它组分复合制备水凝胶或支架材料。

随后，MPN的生物材料在生物医学领域的抗菌应用被详细阐述，尤其是在急慢性创面、骨缺损修复及医用导管等医疗器械领域的应用。MPN在牙齿、隐形眼镜及智能材料上的应用也得到了简要介绍。

由于金属元素和多酚分子种类功能繁多，MPN具有很强的可设计性。未来通过选择合适的多酚和金属元素可以开发具有趋光响应、催化效应、光热效应、信号增强、药物可控递送等功能生物材料（图2）。

图2. 金属多酚网络（MPN）的未来发展方向。

郭金山教授团队近年来利用多酚对各种有机和无机材料的广泛结合/粘附特性，先后开发了多酚改性的明胶胶粘剂（ Acta Biomaterialia 2018, 72, 35-44.）、单宁桥连的柠檬酸基骨修复材料（ Advanced Functional Materials 2020, 30, 2002438.）和用于感染性骨缺损修复的多酚-银复合材料（ Materials Science & Engineering C 2021, 121, 111807.）。郭教授团队近期通过贻贝仿生柠檬酸基聚合物与单宁的简单混合，开发了抗氧化（Anti-oxidant）、抗炎（Anti-inflammatory）和抗菌（Antibacterial）的柠檬酸基贻贝仿生胶粘剂（3A-TCMBAs），该胶粘剂能通过持续抗炎且在伤口愈合初期促进血管生成，并在伤口愈合后期抑制血管生成的同时促进基质金属蛋白酶的表达，而在伤口愈合后期促进细胞外基质的降解和重塑，从而促进伤口无疤痕愈合（ Bioactive Materials 2023, 20, 93-110.）。

胡志奇教授简介

胡志奇，南方医科大学南方医院整形美容外科科主任、教授、主任医师，博士生导师。现任中国医师协会美容与整形医师分会副会长，广东省医学会医学美容分会主任委员，广东省医疗美容质控中心主任，中国医师协会美容与整形医师分会毛发整形专委会主任委员，中华医学会医学美容分会常委等职。以第一作者荣获广东省科技进步一等奖、广东省医学科技进步一等奖、广东省科技进步三等奖和军队医疗成果三等奖各1项。从事整形美容外科37年，在瘢痕整形、眼部及乳房美容、先天性畸形、美容并发症的处理等方面临床经验丰富，具有较强的解决本专业疑难病例的能力，主要研究方向为毛发移植和毛囊再生的临床与基础研究及晚期面瘫。迄今在 Cell Host & Microbe、Journal of the American Academy of Dermatology、JAMA Dermatology、Advanced Functional Materials、Advanced Science等期刊发表论文100余篇。

郭金山教授简介

郭金山，南方医科大学基础医学院组织胚胎学教研室教授、博士生导师。博士毕业于中国科学院长春应用化学研究所（导师：黄宇彬、景遐斌、陈学思（中科院院士））。先后在美国德克萨斯大学阿灵顿分校、宾夕法尼亚州立大学（合作导师：杨健教授）和哈佛大学（合作导师：Juan Perez-Mercader教授）从事研究。2019年6月以高层次人才入职南方医科大学。在Advanced Materials、Advanced Functional Materials、Advanced Science、Biomaterials、Bioactive Materials等期刊发表论文50余篇，英文专著章节2章，有近20项中、美和国际专利。郭金山教授还担任《Frontiers in Bioengineering & Biotechnology》副主编。荣获广东省科技进步一等奖、2021年JMCB全球新锐科学家等多项荣誉。

研究方向集中在生物医用高分子和生物材料的开发及其在软、硬组织修复中的应用，包括生物医用胶粘剂及生物活性骨科材料。更多信息请访问课题组网站：http://bio-materials.com.cn。课题组诚招博士后，欢迎来函来电咨询: jsguo4127@smu.edu.cn, 020-61648222, QQ (wechat): 123332035。

来源：高分子科学前沿

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