全球近8亿患者正在遭受糖尿病及其并发症的威胁。除了全身性代谢紊乱外，糖尿病还会严重损害组织修复能力，其中慢性难愈性创面，已成为最严重的临床并发症之一。在正常皮肤中，内源性电场（EFs）作为引导伤口愈合的关键生物电信号：当屏障受损时，带负电的组织表面会产生局部电位梯度，驱动离子电流以协调免疫激活、细胞迁移和组织再生。在糖尿病创面中，持续的高血糖、氧化应激和炎症会扰乱离子转运并降低电场电位，导致促炎性巨噬细胞占主导地位，细胞增殖和迁移受损，以及组织修复延迟。
　　近日，中国科学院大学欧阳涵副教授团队、国家纳米科学中心陈春英院士团队、清华大学李舟教授团队，合作开发了一种内源性葡萄糖驱动的共生电子绷带（Glucose-powered Electronic Bandage, GEB），相关研究以“Restoration of endogenous electric fields with a glucose-powered symbiotic bioabsorbable bandage for diabetic wound healing”为题发表在《科学进展》（Science Advances）。该电子绷带可直接利用糖尿病患者创面中过量葡萄糖原位发电，在无需外部电源和导线的条件下恢复受损区域内源性电场，为糖尿病患者体内外慢性创面修复提供了自供能、可降解的新型生物电子治疗策略。
　　研究团队构建了由静电纺丝PCL纤维基底、MXene导电网络和酶催化体系组成的柔性电子绷带。该系统通过MXene-葡萄糖氧化酶阳极与MXene-Pt阴极协同作用，将创面渗出液中的葡萄糖转化为持续稳定的生物电信号，同时改善高糖微环境，促进细胞迁移、血管生成、胶原沉积和上皮再生。研究还发现，GEB能够调控创面免疫微环境，促进巨噬细胞向修复型表型转化，从而减轻慢性炎症并加速组织修复。
　　在糖尿病小鼠皮肤创面、糖尿病猪全层皮肤缺损以及糖尿病小鼠肠道损伤模型中，GEB均表现出良好的组织贴合性、生物相容性和修复效果。该研究提出了“病理代谢物即治疗能源”的共生生物电子新范式，为植入式生物电子医疗器械的发展提供了新的思路，也为糖尿病创面及多器官组织损伤修复带来潜在临床转化前景。
　　国科大纳米学院胥玲玲副研究员为论文第一作者，国家纳米中心陈春英院士、清华大学李舟教授、国科大纳米学院欧阳涵副教授为通讯作者。国科大光电学院封红青教授、汪恩贵博士为主要合作者。
　　该研究得到国家自然科学基金、新基石科学基金、中国科学院青年创新促进会、中国科学院战略性先导科技专项、北京市自然科学基金、北京市科技新星计划以及中央高校基本科研业务费等资助。
　　论文链接：https://doi.org/10.1126/sciadv.aed9445

　　　　　　　　　　　　　图1. 以葡萄糖为能量来源的可生物吸收的柔软电子绷带的原理图，用于加速糖尿病伤口愈合。