傷口滲出液在組織修復過程中具有雙重調控作用。盡管滲出液中含有的生長因子、營養物質可為細胞提供養分并加速組織再生，但傷口愈合初期產生的過量滲出液會導致組織過度水合，增加感染風險并延緩愈合進程。更重要地是傷口后期滲出液大幅減少，有可能影響細胞遷移和增殖，延遲傷口愈合并導致瘢痕形成。針對這一關鍵問題，本研究開發了一種具有滲出液響應特性的智能抗菌敷料，實現了在愈合初期通過單向導濕效應高效導出過量滲出液，而在中后期自動調節導濕功能以維持適宜的傷口微環境，從而優化整個愈合過程。
圖1.滲出液響應性多功能抗菌敷料（PAPM）的設計原理及其動態調控傷口微環境的機制
近期，西南大學Kang En-Tang教授團隊開發了一種具有滲出物響應特性的PAPM多功能敷料，能夠根據傷口愈合進程自主調控微環境濕度。這種新型敷料采用三層結構設計（圖1）：（1）具有pH響應性潤濕轉換特性的疏水織物層；（2）負載抗菌劑的電紡纖維層；（3）通過磁控濺射技術沉積的鎂（Mg）功能頂層。研究團隊利用不對稱潤濕性和孔徑梯度，實現了在愈合初期將過量滲出液單向傳導至敷料外層。當滲出液與Mg層接觸時，二者反應不僅提高了局部pH值，同時產生的熱量加速了水分蒸發，從而維持了前期的單向導水功能。當PAPM敷料發生響應性轉變后，其功能由導水變為儲水，為后期的傷口愈合提供適宜的濕度。
值得注意的是，pH值的變化會觸發疏水層中聚吡咯（摻雜疏水性抗炎藥物）發生氧化還原誘導的潤濕性轉變（圖2）。隨著抗炎藥物的緩釋，疏水層逐漸轉變為親水狀態，開始發揮保水功能。同時，Mg與水反應生成的氫氧化鎂在敷料表面形成致密屏障，終止了單向傳導過程，為愈合后期提供了適宜的濕潤環境（圖3）。體內實驗證實，PAPM敷料展現出優異的抗菌性能和促愈合效果（圖4）。轉錄組學分析進一步表明，該敷料能有效抑制傷口炎癥反應，促進組織再生（圖5）。這項研究為感染性傷口的智能化治療提供了新思路。
該工作以“A Multilayered Responsive Dressing for Programmable Exudate Control and Regenerative Therapy of Infected Wounds”為題發表在《Advanced Functional Materials》上（Adv. Funct. Mater. 2025, e14784）。該論文的第一作者為西南大學二年級博士生張志成，通訊作者為Kang En-Tang教授、徐立群教授和魯志松教授。陸軍軍醫大學于云龍研究員和伊斯法罕科技大學Mahshid Kharaziha副教授為本研究工作提出諸多寶貴意見建議。研究工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金和中央高校基本科研業務費等項目的支持。
圖2.PAPM復合敷料的單向導濕機制、潤濕性轉變及藥物釋放特性研究
圖3.PAPM復合敷料在吸收滲出液后的自發熱特性、水分蒸發動力學及結構功能演變
圖4.PAPM復合敷料的體內抗菌效果評估及傷口愈合促進作用
圖5.PAPM復合敷料治療組傷口組織的轉錄組學分析及分子機制研究
本研究是團隊在滲出液響應型傷口敷料研發領域取得的最新進展。傷口滲出液作為影響愈合微環境的關鍵因素，發揮至關重要作用。基于此，研究團隊前期開發了具有滲出液響應特性的電活性抗菌敷料（Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2405114），通過吸收滲出液激活紗線基纖維電池為傷口持續供能，實現了對滲出液的有效管理與高效利用，為加速感染性傷口愈合提供了新策略。
原文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202514784
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