Cascade‐Responsive MXene@Cu‐MOF Heterostructure Integrates Antioxidant Activity, Infection Control, and Vascularization for Tracheal Repair

软骨发生 光热治疗 氧化应激 化学 自愈水凝胶 粘液 明胶 软骨 气道 细胞生物学 炎症 癌症研究 抗氧化剂 再生(生物学) 气管狭窄 氧化磷酸化 间充质干细胞 透明质酸 肿瘤微环境 光热效应 材料科学 伤口愈合 呼吸系统 生物医学工程 纳米技术 生物物理学 免疫系统
作者
Liang Guo,Yingran Shen,Jiaoyu Yi,Juanjuan Li,Ziming Wang,Erji Gao,Siqiang Zheng,Zhe‐Sheng Chen,Bo Tao
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:13 (28): e21174-e21174 被引量:1
标识
DOI:10.1002/advs.202521174
摘要

ABSTRACT Extensive tracheal repair is limited by oxidative injury, infection, and insufficient vascularization with delayed cartilage maturation. We developed cascade‐responsive MXene@Cu‐MOF heterostructures within gelatin methacryloyl (GelMA) hydrogels to enable staged tracheal repair. Copper‐based metal‐organic framework (Cu‐MOF) nanocrystals grown in situ on ultrathin Ti 3 C 2 T x MXene form an integrated 2D/3D heterointerface, preventing restacking and ensuring uniform “backpack” distribution on a photothermal skeleton. The platform acts in three stages: 1) MXene scavenges radicals, reducing oxidative stress and stabilizing the early environment; 2) Mild acidification triggers pH‐responsive Cu 2+ release, while near‐infrared light accelerates MOF decomposition to deliver on‐demand Cu 2+ bursts, enhancing antibacterial efficacy through photothermal heating; 3) Sustained low‐dose Cu 2+ promotes endothelial proliferation, migration, and tube formation with VEGF, eNOS, HIF‐1α, and FGF2 upregulation, supporting vascular ingrowth. Ring‐to‐tube–fabricated MXene@Cu‐MOF/GelMA tracheal constructs show robust proteoglycans, type II collagen, and biomechanical stiffness. In a rabbit extensive tracheal defect model, MXene@Cu‐MOF/GelMA tracheal grafts improve airway patency and survival, reduce infection and mucus impaction, and enhance epithelial, vascular, and cartilage regeneration. Bulk RNA‐seq confirms suppression of inflammatory pathways and enrichment of antibacterial, angiogenic, and chondrogenic programs. This cascade platform couples photothermal conversion with on‐demand ionic dosing to integrate antioxidant activity, infection control, and vascularization for clinically translatable tracheal repair.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
拉长的雁山完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
万能图书馆的应助被Hihmm采纳,获得10
2秒前
无限迎蕾完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
6秒前
6秒前
6秒前
求思东观令完成签到,获得积分10
7秒前
领导范儿的应助被冷艳的冰旋采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.2的应助被koko采纳,获得10
7秒前
8秒前
FashionBoy的应助被Firsterchao采纳,获得10
9秒前
Kecrin发布了新的文献求助10
9秒前
领导范儿的应助被一号采纳,获得10
9秒前
小蘑菇的应助被多情的涔采纳,获得10
10秒前
TE发布了新的文献求助10
10秒前
Michael完成签到,获得积分20
10秒前
weikq2001发布了新的文献求助10
10秒前
djqqqqq发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
放牛仔关注了科研通微信公众号
11秒前
初心完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
15秒前
15秒前
搞怪乐珍发布了新的文献求助10
15秒前
晴花完成签到,获得积分10
15秒前
xianle完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
不晚完成签到,获得积分10
18秒前
樵木完成签到,获得积分10
18秒前
kenan发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea De Guyane 2000
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
Atelier, 2nd edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7991954
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9447640
关于积分的说明 21112900
捐赠科研通 7564960
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3378657
关于科研通互助平台的介绍 2512517
邀请新用户注册赠送积分活动 2412181