“一石四鸟”智能水凝胶攻克耐药菌生物膜感染，IF 20.3论文背后的“细胞守护者”

2026年，金源康生物推出的文献奖励活动吸引了众多参与者，其中不乏高分值成果。近期，我们收到一篇影响因子高达20.3的研究论文。该研究开发了一种近红外光驱动的智能水凝胶（Co-BOS@C/F Gel），通过光热与光催化协同清除耐药菌生物膜，并利用光热触发的自收缩行为加速创面闭合，同时促进胶原沉积与血管新生，实现了“灭菌—收缩—再生”的一体化治疗。

为了更深入了解研究背后的故事，我们特别专访了论文第一作者莫东老师。他不仅用通俗语言解读了这项“一石四鸟”策略的核心突破，还首次分享了研究中细胞实验的关键支撑——金源康胎牛血清的使用体验，以及他对高质量血清如何助力高水平研究的独到见解。

一、对话·匠心：莫东老师谈血清、细胞与高分背后的“隐形守护”

Q1：能否先请您介绍一下您的研究方向和主攻课题？

聚焦于智能生物纳米材料的设计构建及其在组织修复中的应用，集中于开发光响应型金属硫化物异质结、多酚纳米材料、仿生纳米酶及温敏可降解水凝胶等材料体系，通过近红外光驱动活性氧（ROS）的产生与清除双向调控，实现耐药菌生物膜感染的高效清除和炎症微环境的改善，并应用于糖尿病创面、感染性创面、急性肝/肾损伤、骨缺损及牙周炎等疾病的组织修复与再生研究。

Q2：您近期发表的这篇论文，IF值20.3。能否用通俗的语言为我们分享一下这项研究的主要内容与取得的突破性成果？

当然。我们开发了一种近红外光驱动的智能水凝胶敷料，叫Co-BOS@C/F Gel。简单说，就是把一种能高效转化光能的纳米材料装进一种温敏水凝胶里。当用近红外光照射时，材料会同时发热和产生杀菌的活性氧，像“热刀+毒刺”一样破坏耐药菌及其生物膜——对MRSA生物膜清除率超过95%。更有意思的是，光照会让水凝胶自己收缩，10分钟内让伤口面积缩小约43%，像一只无形的手把伤口边缘拉拢。停止光照后，水凝胶降解出的硫酸软骨素还能促进血管新生和胶原沉积。在小鼠实验中，9天创面愈合率达到96%。所以这项研究的突破在于：一个材料，光照时杀菌+拉拢伤口，无光时促再生，彻底解决了感染创面难愈合的问题。

Q3：您认为这项研究最大的创新点是什么？

最大的创新点是首次构建了具有近红外光驱动“自收缩”功能的智能水凝胶体系，将光热/光催化协同抗菌与机械力促伤口闭合集于一体。过去很少有材料能主动“拉拢”伤口，我们利用F127的温敏特性和动态共价键，实现了光照下可控的物理收缩，这在感染性创面修复中是一个全新的思路。

Q4：在研究中，您提到使用了胎牛血清等细胞培养试剂。请问当时是什么契机让您选择了金源康的胎牛血清产品？它在您的实验中有哪些表现？

以前我们实验室使用CellBox和伊科赛品牌的胎牛血清。但由于去年课题经费紧张，我们尝试更换为其他品牌，偶然间注意到金源康的相关产品信息和试用装产品。使用后，发现细胞状态稳定，后续相关实验也都顺利进行。

Q5：您如何判断一款血清产品的“性能优越”？是更关注细胞的增殖速度、特定表型的稳定性，还是其他指标？

对于基础研究尤其是原代细胞和干细胞，我会优先关注特定表型与功能稳定性，其次才是增殖速度。

Q6：在您看来，高质量的血清产品对细胞实验的重要性体现在哪些方面？您是否有推荐其他研究人员或实验室使用金源康产品的经验？

高质量血清对细胞实验的重要性主要体现在以下五个方面：

1. 维持细胞生理稳态：血清提供生长因子、激素、附着因子和营养物质，是细胞体外“微环境”的核心。劣质血清会导致细胞代谢紊乱、形态异常或提前衰老，直接影响实验数据的生物学真实性。

2. 保障实验可重复性：血清是天然提取物，批间差异是最大变量。高质量血清具有严格的批间一致性控制（内毒素、血红蛋白、蛋白含量等指标稳定），这是实验可重复和组间可比的前提。

3. 减少背景干扰：低内毒素（<5 EU/mL，优选<1 EU/mL）和低血红蛋白水平能避免非特异性炎症激活或氧化应激，对于免疫学、干细胞和原代细胞研究尤为关键。

4. 支持特殊细胞功能：原代细胞、干细胞和敏感细胞系对血清质量要求极高。优质血清不仅能维持增殖，更能保留细胞的多向分化潜能、特异性标志物表达和功能活性（如内皮细胞的血管形成能力）。

5. 影响下游应用与动物实验：血清成分可能干扰病毒包装效率、抗体产量或药物筛选结果。若血清含有支原体或病毒污染，还会直接导致动物实验失败。

平时实验室同学都会互相交流，分享实验室最近使用新品牌产品（包括金源康产品）的经验。

二、解码·突破：光热+收缩+再生，一剂水凝胶如何击溃耐药菌生物膜

对话中，莫老师用“热刀+毒刺”和“无形的手”生动描绘了这项研究的精髓。而这些形象比喻的背后，是一套严谨的材料设计与详实的数据支撑。接下来，我们以最凝练的方式，解码这剂水凝胶如何奏响“杀菌—收缩—再生”的四重奏。

痛点直击：为什么耐药菌感染创面难愈合？

皮肤被MRSA等耐药细菌攻破后，仅需24小时便能形成由胞外聚合物构成的“生物膜堡垒”。这道天然屏障既能阻隔抗生素渗透，又能帮助细菌逃避免疫攻击，导致创面反复感染、迁延不愈。传统清创和抗生素治疗往往顾此失彼，更缺乏主动闭合伤口、促进组织再生的能力。

设计思路：缺陷工程+智能水凝胶

研究团队通过钴掺杂和氧空位缺陷工程，制备了富含氧空位的钴掺杂硫氧铋（Co-BOS）纳米片。这一策略将材料的吸收光谱拓展至近红外区，使其在808 nm激光照射下，同时实现高效光热转化（η=34.09%）和持续产生活性氧（超氧阴离子·羟基自由基）。随后，将Co-BOS纳米片嵌入温敏自收缩水凝胶（C/F Gel）中，形成主客体结构的Co-BOS@C/F Gel。

一石四鸟：四组核心数据

动物实验验证：从灭菌到新生的飞跃

在小鼠MRSA生物膜感染模型中，Co-BOS@C/F Gel联合NIR光照组表现出：

u 加速闭合：水凝胶在原位适配不规则伤口的同时，通过自收缩机械力显著缩短愈合周期；

u 组织再生：免疫荧光染色显示，CD31（血管新生标志）、Ki67（细胞增殖标志）和COL-Ⅰ（I型胶原）均呈高表达；

u 生物安全：主要脏器组织学检查未见明显毒性，材料具有良好的体内兼容性。

 

结论与展望

本研究成功开发了一种智能化的Co-BOS@C/F杂化水凝胶，巧妙解决了耐药菌感染创面中“细菌难清除、伤口难闭合、组织难再生”的三重障碍。通过缺陷工程与智能水凝胶设计的结合，实现了单一材料下的“一石四鸟”策略，为未来临床开发无抗生素、高效率的创面修复耗材奠定了坚实基础。

原文链接：

攻克耐药菌的“利器”背后，有一瓶血清的“温度”

从缺陷工程到智能水凝胶设计，从光催化杀菌到机械力促愈合，钱志勇教授团队的这项研究为耐药菌感染创面修复提供了“无抗生素、高效率”的全新解决方案。而在科研落地的每一个环节——从高性能材料的合成，到细胞实验中每一瓶血清的稳定性——都是决定研究成败的基石。

感谢莫东老师的真诚分享，也期待更多国产试剂品牌能与高水平研究团队深度合作，共同推动中国科研向前迈进。