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创伤修复的研究是一个热门领域，由于伤口微环境的代谢紊乱，慢性多渗液伤口的临床治疗仍然面临极大挑战。伤口微环境的复杂症状主要归因于三个原因：渗出物污染、细菌感染和免疫调节障碍。所以，及时清除伤口渗出液、消除细菌感染、刺激血管生成和胶原蛋白沉积是成功治愈慢性伤口的关键。这需要采用新的有效策略开发多功能慢性伤口敷料来同时解决这些问题。
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图1 采用协同策略构建的具有自负压渗液吸收、M2巨噬细胞极化和抗菌协同作用的水-气双相凝胶（HAB-gel）慢性伤口敷料
近日，北京科技大学材料科学与工程学院郑裕东教授团队在《Chemical Engineering Journal》期刊上发表题为“Synergistic Strategy Constructed Hydrogel-aerogel Biphase Gel (HAB-gel) with Self-negative-pressure Exudate Absorption, M2 Macrophage-Polarized and Antibacterial for Chronic Wound Treatment”的论文（DOI: 10.1016/j.cej.2022.138952）。该论文结合慢性伤口复杂的微环境和病理，以慢性伤口愈合所需的条件为出发点，开发针对慢性伤口治疗用的创面修复材料。多孔创面敷料具有快速吸收渗出液的优势，但渗出液容易漏回创面，给创面造成二次污染。由于保水性优异，水凝胶被认为是解决该问题的有前景的材料。然而，水凝胶材料对渗出液吸收较为缓慢。本研究构建的新型水凝胶-气凝胶双相凝胶（HAB-gel）敷料，能够克服目前敷料的局限性并兼顾各种优异性能：HAB-gel中的气凝胶相使材料能在伤口处产生微负压环境，实现深层渗液的持续吸收，水凝胶相赋予材料高吸水锁水特性，创造有利于伤口愈合的湿性环境，能通过内部形成的微负压对深层慢性伤口的持续性渗液进行清理且无回流二次污染的隐患。嵌入环糊精（β-CD）的聚氨酯负载聚六亚甲基双胍（PHMB）后，HAB-凝胶表现出优异长效的抗菌性能，给伤口营造良好的无菌环境。此外，敷料中复合的新型聚氨酯对伤口微环境的巨噬细胞具有显著的极化效果，能加速伤口的愈合。总体而言，这种多重功效协同作用实现伤口修复的新策略为慢性、多渗液和难愈合伤口的治疗提供了一种富有竞争力的方法。本文的共同第一作者为北京科技大学邹发兴博士、中国石化（北京）化工研究院王岩森博士和上海长海医院唐涛博士，通讯作者为北京科技大学材料科学与工程学院郑裕东教授、谢亚杰博士后和上海长海医院朱世辉教授。本研究得到了国家自然科学基金委和北京市重大科技计划项目的支持。![]()
图 2. HAB双相凝胶材料的快速液体吸收、高倍锁水及独特的自负压吸液特性![]()
图 3. 使用全层皮肤缺损模型（C57BL/6 小鼠）评估HAB双相凝胶材料的深层吸渗、防止细菌感染和促伤口愈合特性![]()
图 4. 经过HAB双相凝胶材料护理后伤口微环境中巨噬细胞从M1极化到M2特征该工作是北京科技大学材料科学与工程学院郑裕东教授团队在近期关于构建新型生物基复合材料在生物医用领域相关研究的最新进展之一。组织修复所需要的复杂条件，往往对材料的设计和构建策略提出了新的要求。对此，团队针对不同的组织伤口的症状和可能带来的恶化风险，系统探索了生物基聚合物结构的调控和性能的优化之间的关系。专注于长期以来一些容易被忽视的组织修复所需要的重要条件，开发了多种具有巨大应用价值的生物医用材料体系。在近几年的研究中，团队制备了能有效控制大出血的快速止血材料（Applied Materials Today, 2018, 228），研发出能促进皮肤伤口愈合和再生的抗菌防止黏连敷料创面修复材料（Carbohydrate Polymers, 2019, 222, 114985），并系统性地探索了以水基绿色化学工艺开发的3D打印可植入吸收组织支架的制备技术（Biofabrication, 2020, 12, 035015）。团队对抗菌敷料的研发进行了持续性地创新，合成出能应对感染性烧、烫伤的敷料（Bioactive Materials, 2021,6, 2089）。以这些工作为基础，团队开发了能高效止血和促组织血管愈合因子释放的多功能组织贴片（Bioactive Materials, 2022,17, 471）。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.138952
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相关进展
西北大学范代娣教授团队《Adv. Sci.》：电刺激疗法和PHTB(TA-siRNA)水凝胶协同作用促进糖尿病慢性伤口修复
北化徐福建教授团队和中国医大一院杨茂伟教授团队 ACS AMI：基于糖胺聚糖水凝胶递送系统调控伤口微环境以拯救慢性伤口愈合
加州理工学院高伟教授团队 AFM：可穿戴电子器件在慢性伤口管理中的应用
四川大学王云兵教授/张婕妤副研究员：聚苯胺基导电水凝胶用于慢性伤口愈合
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