《Bioactive Materials》蔣欣泉教授團隊開發ROS智能水凝膠“按需釋控”重塑牙周炎感染-再生微環境

深部缺氧性感染是臨床治療的重大挑戰之一，其特有的病理微環境不僅降低組織修復能力、削弱宿主的抗感染與抗氧化防御能力，還會抑制細菌代謝活性，導致抗菌藥物療效差。以牙周炎為代表的深部感染表現為根分叉區解剖復雜以及牙周袋內生物膜難以清除等特性，具備一定治療難度。聲動力療法（SDT）通過激活聲敏劑產生活性氧（ROS），實現時空可控的抗菌效應。此外，在深部感染治療中，ROS過量積累會引發炎癥反應、抑制組織再生。因此，亟需構建可控ROS調節系統，動態平衡抗菌效能與炎癥反應，促進組織再生效果。

2025年6月，蔣欣泉教授團隊在《生物活性材料》（Bioactive Materials）上發表了題為ROS平衡生物異質連接水凝膠基于聲-化學動力療法促進感染性骨再生（ROS-balancing-engineered bio-heterojunction hydrogel accelerated the infected bone regeneration based on Sono-chemo dynamic therapy）的研究論文。該研究受根瘤菌與土壤的氧-氮共生機制啟發，開發了一種多功能水凝膠，兼具“可控殺菌”、“改善牙周氧化應激微環境”等效能，可以有效解決細菌感染與氧化應激的雙重難題，為水凝膠程序化抗菌-抗炎功能提供了新策略，可望為革新牙周炎治療范式提供參考。

研究人員通過硫醇-烯點擊化學反應構建了GSH-SF/PeMA/MXene-TiO2（SP-MT）水凝膠體系，將甲基丙烯酸化果膠（PeMA）與谷胱甘肽修飾絲素蛋白（GSH-SF）結合，并引入MXene-TiO2組分。該水凝膠具有良好的可注射性、力學性能及溶脹降解等特性。在超聲刺激下，SP-MT水凝膠可通過破壞細菌膜結構與電子傳遞鏈（ETCs），實現快速殺菌的效果，同時產生大量ROS；而超聲停止后，水凝膠及其降解產物可對殘留ROS進行高效級聯吸收。體內實驗進一步證實，該納米水凝膠可以通過抑制細菌感染、降低炎癥反應、促進血管新生，最終加速軟組織再生與牙周骨修復。

蔣欣泉教授為論文最后通訊作者，上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院研究生徐佳妮、王潔醫師、上海工程技術大學張艷副教授分別為論文第一作者和共同通訊作者。該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目的支持。