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On-demand dual-stimuli-responsive hydrogels for localized and sustained delivery of MP-L [I5R8] to treat bacterial wound infections
Indexado
WoS WOS:001468144100001
Scopus SCOPUS_ID:105000187144
DOI 10.1016/J.COLSURFB.2025.114636
Año 2025
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



This study presents the development of two novel injectable dual-responsive polyanionic hydrogels (DRPHs) based on N-isopropylacrylamide (NIPAM), incorporating carboxylic acid comonomers for temperature- and pH-responsive drug release. These hydrogels were designed for the sustained and localized delivery of the antimicrobial peptide MP-L [I5R8], targeting multidrug-resistant bacteria (MDRB) in wound infections. The physicochemical characterization confirmed polymer formation and comonomer integration through Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) and nuclear magnetic resonance (NMR). Rheological analysis demonstrated a temperature-dependent sol-gel transition at similar to 35 degrees C, making the hydrogels suitable for in situ gelation at physiological conditions. The hydrogels exhibited tunable swelling behavior and a controlled dual-phase release profile of MP-L [I5R8], ensuring both immediate bactericidal activity and prolonged antimicrobial effect. In vitro assays confirmed sustained antimicrobial efficacy against Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa, while biocompatibility tests validated their safety for biomedical applications. An in vivo diabetic wound infection model demonstrated rapid infection clearance, enhanced wound healing, and organized tissue regeneration following treatment with MP-L [I5R8]-loaded DRPHs. These results highlight the potential of dual-stimuli-responsive hydrogels as a next-generation antimicrobial delivery platform for the treatment of chronic infected wounds, such as diabetic foot ulcers.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Materials Science, Biomaterials
Chemistry, Physical
Biophysics
Scopus
Biotechnology
Colloid And Surface Chemistry
Physical And Theoretical Chemistry
Surfaces And Interfaces
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Guerrero, Marcelo - Universidad de Talca - Chile
2 MARICAN-RIQUELME, ADOLFO ANDRES Hombre Universidad de Talca - Chile
3 Rafael, Diana Mujer Vall dHebron Univ Hosp - España
Inst Salud Carlos III - España
Vall d'Hebron Inst Recerca VHIR - España
Vall d'Hebron Institut de Recerca - España
Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina - España
4 Andrade, Fernanda Mujer Vall dHebron Univ Hosp - España
Inst Salud Carlos III - España
Univ Barcelona UB - España
Vall d'Hebron Institut de Recerca - España
Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina - España
Universitat de Barcelona - España
5 MOORE-CARRASCO, RODRIGO ERNESTO Hombre Universidad de Talca - Chile
6 Vijayakumar, Sekar - Huaqiao Univ - China
Huaqiao University - China
7 Salinas, Paulo - Pontificia Universidad Católica de Valparaíso - Chile
8 Cabrera-Barjas, Gustavo Hombre Universidad San Sebastián - Chile
9 Lara, Juan - Universidad de Talca - Chile
10 DURAN-LARA, ESTEBAN FRANCISCO Hombre Universidad de Talca - Chile

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Financiamiento



Fuente
ANID Fondecyt
ANID FONDECYT REGULAR (Chile)
ANID-FOVI
ANID-FOVI (Chile)
ANID-FONDEQUIP (Chile)

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
This work was supported by ANID FONDECYT REGULAR (Chile) through Project No 1210476, ANID-FONDEQUIP EQM230060 (Chile) , and ANID-FOVI (Chile) through Project No 230019 from Prof. Esteban F. Duran- Lara.
This work was supported by ANID FONDECYT REGULAR (Chile) through Project N\u00BA 1210476 , ANID-FONDEQUIP EQM230060 (Chile), and ANID-FOVI (Chile) through Project N\u00BA 230019 from Prof. Esteban F. Dur\u00E1n- Lara.

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