针对上述问题，德国埃尔兰根-纽伦堡大学Aldo R. Boccaccini教授通过微乳液辅助溶胶-凝胶法制备了TA负载的Cu掺杂MBGNs（CuMBGNs-TA）和Zn掺杂MBGNs（ZnMBGNs-TA），系统评估TA负载对纳米粒子理化性质、抗氧化活性、血液相容性及体外促愈合性能的影响。该研究证实CuMBGNs和ZnMBGNs是TA的理想纳米载体，为开发抗氧化型无机纳米递送系统提供了实验依据。该文章于2025年8月12日以《Tannic acid-loaded zinc-and copper-doped mesoporous bioactive glass nanoparticles: Potential antioxidant nanocarriers for wound healing》为题发表于《Bioactive Materials》（10.1016/j.bioactmat.2025.07.046）。

图1. TA负载CuMBGNs和ZnMBGNs的制备示意图。通过微乳液辅助溶胶-凝胶法制备CuMBGNs和ZnMBGNs，随后将纳米粒子浸入TA溶液（3或5 mg/mL）中搅拌6 h，经离心、洗涤、冻干获得TA负载纳米粒子。

（1）ZnMBGN-Tas的表征

通过N₂吸收孔隙测量评估了TA负载和无负载纳米颗粒的组织性质。结果显示，在加注三氯胺酮后，ZnMBGNs和CuMBGNs的BET表面积和孔体积均减少，而ZnMBGNs在加注3 mg/mL三氯三嗪（ZnMBGN-30TA）时，BET表面积也减少。纳米颗粒de N₂吸附-脱附等温线如图2a所示。根据IUPAC分类，所有TA负载和无负载纳米颗粒均表现出IV型等温线，显示存在间孔结构。图2b展示了CuMBGNs-30TA和ZnMBGN-30TA的代表性孔径分布曲线，它们在约2 nm处表现出狭窄的孔径分布，而孔径>4 nm的孔径分布则较宽。

图2. TA负载与未负载纳米粒子的织构性质。a）CuMBGNs、ZnMBGNs及TA负载纳米粒子的N₂吸附-脱附等温线；b）CuMBGNs-30TA和ZnMBGNs-30TA的孔径分布曲线。

（2）CuMBGN-TA的表征

为评估纳米颗粒在TA加载后的结构变化，进行了XRD分析（见图3a-c）。TA的XRD图谱显示20-30°（2θ）处的宽带，显示该化合物具有非晶性特性，表明纳米颗粒具有无定形特性。在物理吸附过程中，MBGNs的结构并未发生变化。TGA分析（图3d-f）证实TA成功负载。FTIR光谱（图3g-i）进一步验证负载后纳米颗粒在1300-1700 cm⁻¹出现TA特征峰，同时保留400-1100 cm⁻¹的Si-O-Si硅网络特征带，物理吸附成功。FESEM图像（图3j）显示TA负载前后纳米颗粒均呈近球形，尺寸100-250 nm，形态无显著变化。EDX分析（图3k）证实ZnMBGNs-50TA和CuMBGNs-50TA中Si、Ca及掺杂元素Zn/Cu的成功存在。

图3. TA负载纳米粒子的结构、热学和形貌表征。a-c）TA、未负载及TA负载纳米粒子的XRD图谱；d-f）相应样品的TGA曲线；g-i）FTIR光谱；j）ZnMBGNs和CuMBGNs负载TA前后的FE-SEM图像（标尺：200 nm）；k）ZnMBGNs-50TA和CuMBGNs-50TA的EDX分析。

（3）体外TA释放、总酚类含量及体外抗氧化分析

图4显示，所有纳米颗粒在37°C DPBS中可持续释放TA达672 h，有利于伤口愈合。前6h内，CuMBGNs-50TA（图4a）释放量高于ZnMBGNs-50TA（图4b），机制涉及介孔通道破坏及表面/孔内物理吸附TA的释放。与文献报道的TA负载MS纳米颗粒2 h内几乎100%释放相比，本研究MBGNs呈现显著缓释特性。结果显示（图4c），TA载纳米颗粒中甲醇提取物中的酚含量随着TA浓度的增加而增加。ZnMBGNs-50TA和CuMBGNs-50TA的酚类含量高于其他纳米颗粒。图4d展示了CuMBGN和ZnMBGN在TA装载前后DPPH清除率。TA加载赋予CuMBGN和ZnMBGN抗氧化活性。

图4. TA释放行为与抗氧化活性。a）TA负载CuMBGNs在DPBS中的累积释放曲线；b）TA负载ZnMBGNs的累积释放曲线；c）不同纳米粒子的总酚含量；d）DPPH自由基清除活性。*p < 0.05，CuMBGNs-30TA与CuMBGNs-50TA或ZnMBGNs-30TA与ZnMBGNs-50TA组间比较。

（4）对破骨细胞影响的评估

溶血实验（图5a）显示，纯TA及负载/未负载纳米颗粒在1-5 mg/mL浓度下溶血率均<5%，证实其红细胞相容性。凝血功能评估（图5b-c）表明，1 mg/mL时纯TA和TA-CuMBGNs的aPTT值低于纯PPP和TA-ZnMBGNs。而TA负载纳米颗粒PT值均低于纯PPP，但纯TA反而延长PT。文献报道高浓度TA可延长内外源凝血通路，但本研究中TA负载于MBGNs后减弱了对外源性通路的负面影响，这可能归因于MBGNs释放的Ca²⁺离子促进了凝血级联激活。

图5. 血液相容性与凝血性能。a）TA、ZnMBGNs和CuMBGNs负载前后的溶血率（虚线示5%溶血率阈值）；b）1 mg/mL纳米粒子与PPP孵育后的活化部分凝血活酶时间（aPTT）；c）凝血酶原时间（PT）。*p < 0.05，与纯PPP比较。

（5）细胞毒性实验

细胞毒性实验（图6a）显示，CuMBGNs浓度从1增至5 mg/mL时NHDF细胞存活率显著下降，而TA负载可降低其毒性。ZnMBGNs及TA-ZnMBGNs总体细胞相容，但ZnMBGNs-50TA在5 mg/mL时存活率降至<80%（图6b）。研究表明1 mg/mL CuMBGNs释放15 mg/L Cu仍具生物相容性。

图6. NHDF细胞活力检测。a）CuMBGNs及TA负载CuMBGNs浸提液处理48 h后的细胞活力；b）ZnMBGNs及TA负载ZnMBGNs浸提液的细胞活力（虚线示生物相容性阈值70%）。*p < 0.05，与对照组比较。

（6）与NHDF细胞的相容性

本研究前期结果显示CuMBGNs释放Cu约15 mg/L，高于ZnMBGNs释放Zn的6 mg/L，这解释了ZnMBGNs毒性随浓度增加变化较小。总体而言，TA负载至少在低浓度下未负面影响NHDF细胞存活率。荧光显微镜观察（图7）显示，1 mg/mL TA负载纳米颗粒提取物处理后，NHDF细胞F-肌动蛋白呈丝状分布（红色），细胞核完整（蓝色），细胞质染色均匀（绿色），保持典型纺锤形形态，表明无形态学异常。

图7. NHDF细胞形态荧光显微镜观察。1 mg/mL浓度下，ZnMBGNs、ZnMBGNs-TA、CuMBGNs和CuMBGNs-TA浸提液处理48 h后，DAPI（蓝色）、Calcein AM（绿色）和罗丹明-鬼笔环肽（红色）染色图像（标尺：100 μm）。

（7）伤口划痕试验

体外划痕实验评估了TA负载纳米颗粒对NHDF细胞迁移的影响。结果显示，24 h后ZnMBGNs-TA和CuMBGNs-TA浸出液均促进细胞迁移，但CuMBGNs-TA伤口闭合率较低，而ZnMBGNs-TA闭合率达95%-98%，与对照组相当（图8a-b）。CuNPs在特定尺寸和浓度（如20 nm/1 μM、40 nm/10-100 μM）下可促进HDF细胞迁移，体内实验也证实1 μM/80 nm CuNPs能通过增强肉芽组织形成和血管生成加速愈合。

图8. 体外划痕实验评估细胞迁移。a）1 mg/mL CuMBGNs-TA和ZnMBGNs-TA浸提液处理24 h后的伤口闭合率；*p < 0.05，与对照组比较。b）0 h和24 h划痕区域的显微镜图像。