《Small》多功能喷雾水凝胶提升伤口愈合

皮肤是人体抵御外界的最大器官。在疫情爆发期间，由于长期穿着防护服、消毒等原因，很多医护人员皮肤损伤严重，在战场上也容易出现严重的皮肤损伤。此外，外伤和慢性皮肤损伤具有继发感染和慢性炎症的特点，伤口不可能在短时间内愈合。伤口愈合的过程极其复杂，包括止血、炎症、扩散、重塑等。每个阶段的有序进行才能保证伤口愈合。皮肤损伤后，其抗菌能力大大降低，这就为细菌繁殖提供了良好的条件，从而可能形成感染性伤口。此时，细菌会在伤口处引起大量的炎症细胞反应，从而延缓伤口愈合的速度。为了加速伤口愈合，人们设计并制造了许多伤口敷料，包括水凝胶、微针、止血海绵、粉末、 电纺纳米纤维膜、以及其他类似细胞外基质（ECM）的三维支架。近年来，具有三维多孔网络的水凝胶已成为伤口愈合敷料的研究热点。具有三维多孔网络的水凝胶已成为伤口愈合敷料的研究热点。水凝胶是由聚合物组成的水合三维网络，可以用来模拟人体皮肤组织的物理和化学特性；其次，它可以负载生物功能成分或用优良聚合物进行改性，从而达到理想的伤口敷料特性，促进伤口愈合并防止感染。

壳聚糖是一种天然多糖，已被广泛应用于多种水凝胶中。壳聚糖富含易于修饰的氨基，具有一定的杀菌活性。此外，葡聚糖还具有触发人体免疫系统的功能。氧化右旋糖酐富含醛基，可通过希夫碱反应与壳聚糖形成自愈合水凝胶。席夫碱交联不仅能实现快速交联，而且具有动态可逆性，对伤口 PH 值变化等微环境有一定的反应性。氧化海藻酸钠、氧化透明质酸、氧化魔芋胶甘露聚糖和 OBSP 可与壳聚糖通过席夫碱反应形成自愈合水凝胶。然而，这些自愈合水凝胶对湿伤口的粘附力较弱，抗菌性能有限。

在此基础上，为了克服水凝胶原料的水溶性、抗菌性和粘附性差等缺点，我们使用CSMA1st作为水凝胶框架之一，赋予 CS 光固化功能。BSP 是一种天然植物多糖，在古代就被用于止血、脱屑、促进愈合和消炎。它具有良好的生物相容性、生物可降解性和低成本。据报道，BSP 可用作水凝胶材料，并能通过诱导巨噬细胞极化和胶原沉积，特异性地靶向巨噬细胞，促进伤口愈合。FA 是一种羟基肉桂酸衍生物，广泛存在于植物中，也是许多天然植物的有效成分，已被广泛应用于医药和食品领域。迄今为止，FA 已被报道具有抗菌、抗氧化、抗炎、防紫外线等功效，而且由于阿魏酸具有多酚结构，可以显著提高材料的附着力。

在此，我们提出了一种新型 A/B 组合多功能喷雾水凝胶，用于治疗大面积和不规则动态伤口的抗感染愈合。A 型和 B 型水凝胶由两种生物材料组成。A 型CSMA1st-FA 水凝胶前体由CSMA1st和 FA 组成。由于CSMA1st和 FA 之间的氢键作用，可以形成均匀的水凝胶前体溶液，从而创造良好的微环境，防止伤口感染。CSMA1st和 OBSP 发生希夫碱反应后可形成自愈合水凝胶（CSOB-FA1st），不仅能适应伤口不规则运动时的变形，还能通过光交联形成二次交联，与周围组织贴合粘附，提供更好的伤口保护。因此，在感染性伤口上，首先使用 A 瓶进行抗菌和消毒，然后使用 B 瓶进行伤口修复。此外，水凝胶还能促进巨噬细胞向 M2 表型极化，减少 MPO 炎症因子，并通过快速富集大鼠和巴马小鼠伤口中观察到的组织再生成纤维细胞来促进伤口愈合。总之，A 和 B 纯天然喷雾水凝胶敷料组合具有良好的生物活性、生物安全性、制备简单、原料丰富、携带方便、成本低廉。在处理大规模伤亡事故中的大面积和不规则动态伤口方面具有很大的应用潜力。

在恶劣环境中的伤口会面临长期的炎症和持续的感染，这会减缓愈合速度。 创面喷剂是一种能快速应用于大面积和不规则动力创面的产品，并能在原位迅速形成保护膜，抑制外界环境感染。 本研究以甲基丙烯酸改性壳聚糖和阿魏酸为A型原料，氧化白芨多糖为B型原料，研制了可生物降解的A型和B型复合多功能喷雾水凝胶。 水凝胶是通过动态席夫碱键的自交联形成的。 水凝胶在紫外线-可见光照射后迅速形成，因此水凝胶与伤口贴合。 快速喷涂和固化为伤口提供了足够的柔韧性和快速性，水凝胶具有良好的可注射性、粘附性和机械强度。 在大鼠和小型猪中，A和B联合喷雾水凝胶可以缩小伤口，促进感染伤口的愈合，并促进纤维细胞群的富集。 因此，多功能喷雾水凝胶与A、B相结合，可保护不规则的动态伤口，防止伤口感染和二次损伤，用于安全有效的伤口治疗，具有良好的发展前景。

来源：纳米材料与技术