山西省汾阳医院郭文科博士团队登顶国际TOP期刊!巧用“跳跳糖”科创灵感,解锁创面愈合新突破

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近日,山西省汾阳医院普外二病区郭文科博士科研团队深耕临床科研、聚力技术创新,联合南昌大学、宜昌市中心人民医院等多家科研团队,在国际材料科学领域权威TOP期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》(五年影响因子8.002,JCR Q1区)发表重磅原创性研究论文。论文题为Pop Rocks‑Inspired Bubble Driven Exosome Propulsion via Microneedles for Synergistic Wound Healing,创新性将跳跳糖物理特性与医学创面治疗深度融合,攻克慢性难愈合创面治疗痛点,为临床难治性伤口诊疗开辟了全新技术路径与解决方案。

立足临床实际,兼顾科研探索,是山西省汾阳医院一直以来的发展导向。医院营造浓厚的科研创新氛围,搭建科研平台,完善相关激励机制,统筹整合多方科研资源,为医护人员开展前沿原创研究创造良好条件。在这样的科研土壤下,郭文科博士团队得以潜心钻研临床难题,大胆开展跨界创新,完成基础研究向临床应用方向的高质量探索,也展现出医院临床科研协同并进的发展活力。

童年记忆里的跳跳糖,遇水迸发、噼啪跳跃,藏着奇妙的物理特性。郭文科科研团队从这一日常趣味现象中汲取创新灵感,将跳跳糖“遇水释放高压气体、瞬时爆破做功”的核心物理机制,创造性转化为医用药物深层递送的核心动力,成功研发出一款新型智能微针贴片。这款可“自主爆破”的功能性微针贴片,精准破解慢性伤口治疗瓶颈,能够实现创面高效修复,助力顽固难愈伤口14天近乎完全愈合,为慢性创面患者带来康复新希望。

直击三大临床痛点,一站式破解创面修复难题

下肢静脉曲张溃疡、压疮等慢性难愈合创面,是临床长期面临的棘手难题。此类伤口往往陷入细菌反复感染、创面组织缺氧、细胞再生能力不足的三重恶性循环,传统敷料仅能实现被动覆盖防护,无法主动干预、打破病理循环,治疗周期长、愈合效果差、复发率高,严重影响患者生活质量。

郭文科博士团队锚定真实临床痛点攻关,研发出多功能微针贴片(Exo/ONB‑MN),集抗菌防护、深度给药、组织修复三大核心功能于一体,实现慢性创面的协同高效治疗:

  1. 硬核抗菌“防护装甲”:团队创新性引入超支化聚赖氨酸‑色氨酸共聚物(HBPLT),通过物理作用精准撕裂致病菌细胞膜,对创面常见的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌杀灭率接近100%,从根源上减少创面反复感染风险,且不会诱导细菌产生耐药性,安全性与稳定性极佳。

2. 仿生爆破“动力推进器”:模拟跳跳糖遇水爆破的核心原理,在微针中嵌入氧纳米气泡(ONBs)。微针接触创面组织液后,气泡瞬时爆破释放高压氧气,一方面快速改善创面局部缺氧微环境,解决缺氧导致的细胞修复、药物摄取效率低下问题;另一方面产生定向机械压力波,精准推动修复因子穿透皮肤屏障,药物组织穿透深度提升约45%,实现传统敷料无法达成的深层给药效果。

3. 精准赋能“修复工程师”:搭载间充质干细胞来源的外泌体(MSC‑Exos),富含多种促组织修复、抗炎、促血管新生的核心信号分子,可精准调控创面炎症反应、加速新生血管生成、促进皮肤细胞增殖重构,全方位助力创面组织再生修复。

本次研究最大的创新亮点,是以生活化的跳跳糖物理原理为突破口,巧妙解决了慢性创面药物递送的核心技术瓶颈,为医用微创给药、创面修复领域提供了全新的创新思路。该微针贴片所有制备组分均采用生物相容、可完全降解的医用材料,安全无毒、适配性广;同时具备常温储存、操作简便、可自行贴敷的优势,无需复杂设备与专业操作,临床落地门槛低、转化前景广阔。

这份重磅科研成果,是郭文科博士团队立足临床、锐意进取的研究结晶。医院持续鼓励临床医务人员立足临床实际开展科研探索,支持多中心高水平科研项目,助力青年医务工作者成长成才。

未来,山西省汾阳医院将继续坚持以科研赋能临床,推动更多科研成果走向临床应用,把创新技术转化为服务群众健康的实际力量,不断提升医疗服务能力,推动医院高质量发展。

(何亦虎) 

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