我院师生在《The Innovation》发表最新研究成果

近日，江苏大学材料科学与工程学院博士研究生陈旭在综合性学术期刊《The Innovation》上发表题为“Rational Multivalency Construction Enables Bactericidal Effect Amplification and Dynamic Biomaterial Design” (DOI: 10.1016/j.xinn.2023.100483) 的研究性论文。论文通过精准的多价分子设计，实现了生物分子功能活性的显著放大以及相关动态生物材料的巧妙构建。江苏大学材料科学与工程学院、新材料研究院为该论文的第一通讯单位，潘国庆教授为论文的通讯作者。原文链接如下：https://doi.org/10.1016/j.xinn.2023.100483

该项工作的研究思路源于生命体内生物配体分子的多价作用。生命体内，多价效应几乎参与了生物系统中的所有的生物化学和生物物理过程。多价配体分子所展现的功能增强效应不仅为药物分子的设计带来了灵感，而且也为构建类似细胞外基质 (ECM) 内部动态结构的组织工程支架材料带来了新的启发。然而，目前可控构建多价生物配体分子的策略仍然具有挑战性，限制了研究人员对多价效应的机制探索和材料学探究。

基于上述问题，该论文作者报道了一种有效的多价构建策略，通过在可逆加成-断裂链转移聚合法得来高分子上点击活性配体分子 (如抗菌肽，AMP)，合成了一系列精准可控的多价抗菌肽聚合物 (mAMPs)。研究发现，当mAMPs与细菌菌膜结合时，由于AMP的局部浓度增大效应及其对细菌膜的局部干扰增强，mAMPs表现出显著的抑菌增效作用 (8~10倍)。除了多价增强的抗菌活性，mAMPs还可以利用多重静电作用构建具有动态结构的水凝胶生物材料 (mAMP-Gel)。由于动态结构化材料固有的自愈合能力和可注射性能，mAMP-Gel可作为治疗感染性皮肤伤口的功能性抗菌支架。作者通过建立了全层感染创面模型，研究了所得动态结构化水凝胶生物材料 (mAMP-Gel) 作为一种新型的创面敷料用于促进感染皮肤修复与再生的潜力。结果显示，mAMP-Gel展现了良好的抗感染能力，能够快速杀死感染细菌，减轻炎症反应，并能最终促进感染伤口的愈合和修复。总体来看，该论文报道的多价构建策略及材料学相关的分子设计方法可为组织修复与再生领域的高活性以及动态结构化生物材料的仿生设计提供了新的思路。

《The Innovation》是由中国科学院青年创新促进会与Cell Press共同创办的综合性国际期刊。目前有来自全球19个国家的135位编委会成员，其中40%编委来自海外，包含诺贝尔奖获得者及数十位各国院士。基于Web of Science ^TM 2023年6月底发布的最新影响因子 (Impact Factor，32.1)，《The Innovation》处于全球综合性学术期刊的第三位，仅次于《Nature》和《Science》。

该项成果是由江苏大学与中科院深圳先进技术研究院王怀雨教授、童丽萍教授团队共同合作的成果。论文的发表得到了国家重点研发计划，国家自然科学基金、江苏特聘教授计划及江苏省双创团队等项目的资助。

（材料科学与工程学院、新材料研究院）