创新点：团队提出了一种用于关节伤口治疗，具有高机械回弹性和强粘附性的可喷涂型两性离子抗菌水凝胶，通过两性离子和改性纳米银颗粒的强静电效应，使合成的可喷涂水凝胶能有效地贴合不规则的伤口表面，并具有高弹性、高回复性、高粘附性和自修复能力等功能，为开发多功能的水凝胶敷料提供了一种有前景的策略。

关键词：Macromolecular Rapid Communications, 关节伤口治疗，高机械回弹性，强粘附性，可喷涂

分类：光子；工程；环境；电子；能源；表面与界面；软物质；纳米；生物医学与健康

皮肤损伤是人类最常见的身体损伤之一。传统的伤口敷料对手臂和腿部相对平坦的区域非常有效，因为它们能创造理想的愈合环境。由于关节附近的伤口经常伸展和移动，而且伤口形状不规则，因此依靠纱布和绷带等传统敷料来处理关节附近的伤口并不理想。这种方法会给患者的日常生活带来极大的不适和不便。去除或更换敷料不仅会导致疼痛，还有可能对伤口造成二次损伤。因此，迫切需要一种替代传统伤口护理的方法来更好地应对关节损伤所带来的独特挑战。

水凝胶因其成分温和、含水量高、适应性强、可降低感染风险以及出色的生物相容性，已成为关节伤口敷料的理想候选材料。除了典型水凝胶敷料的基本特征（例如生物相容性、吸湿性和结构稳定性）之外，还需要满足关节部位的特殊特性，即频繁的弯曲和拉伸。这些独特的特性需要水凝胶具有强大的机械性能，包括优异的拉伸能力和稳定的粘附力。要确保敷料既不会妨碍关节活动，也不会在运动过程中脱落，就必须在这些特性之间取得完美的平衡，因为过度拉伸且缺乏粘附力的水凝胶可能容易脱落，而粘附力强但柔韧性有限的水凝胶则可能导致患者在使用过程中感到不适。此外，水凝胶还应具有优异的形状适应性，以有效适应关节伤口的不规则轮廓，可通过在水凝胶中加入动态相互作用来改变材料的变形，从而促进水凝胶复合材料从损伤和疲劳中恢复过来。由于具有这些卓越的功能，这种自愈合水凝胶可有效贴合伤口部位，并在患者贴合该敷料的时间内防止二次损伤。此外，关节伤口敷料还应具有抗菌和抗氧化特性，并能促进伤口组织愈合。然而，要实现延展性、抗压性、自愈合、原位生成和其他显著特性的有效结合，仍是开发这些专用敷料的巨大挑战。

四川大学华西医院骨科及骨科研究所胡钦胜副教授和轻工学院刘公岩教授提出了一种具有出色柔韧性和理想粘附性的可喷涂两性离子抗菌水凝胶。这种水凝胶前体是通过将两性离子磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯（SBMA）与聚（磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯–co–多巴胺甲基丙烯酰胺）–改性银纳米粒子（PSBDA@AgNPs）通过强大的静电相互作用组合而成。将水凝胶前体用紫外线照射约150秒后，SBMA 单体聚合形成PSB链，与PSBDA@AgNPs缠绕在一起，在伤口处转化成稳定且具有粘附性的PSB-PSB@Ag水凝胶。生成的水凝胶具有15-38 kPa的粘附强度、较大的拉伸应变（>400%）、适当的形状适应性和出色的机械回弹性。此外，水凝胶还具有pH响应行为：感染伤口部位的酸性微环境促使水凝胶迅速释放纳米银颗粒并杀死细菌。最后，水凝胶对大鼠颈部皮肤伤口的愈合效果也得到了证实：由于炎症的减轻和血管生成的增强，伤口闭合率得到了改善。总之，可喷涂的两性离子抗菌水凝胶在促进关节皮肤伤口愈合方面具有巨大潜力。

本工作由国家重点研发计划项目、四川大学华西医院“1·3·5”重点学科建设项目资助完成，相关研究结果发表在Macromolecular Rapid Communications上。文章第一作者为四川大学骨科与骨科研究所胡钦胜副教授，通讯作者为四川大学骨科与骨科研究所聂涌副教授和四川大轻工学院刘公岩教授。

WILEY

论文信息：

Sprayable Zwitterionic Antibacterial Hydrogel With High Mechanical Resilience and Robust Adhesion for Joint Wound Treatment

Qinsheng Hu, Yangrui Du, Yangjing Bai, Dandan Xing, Shiying Lang, Kaijun Li, Xinyun Li, Yong Nie, Gongyan Liu

Macromolecular Rapid Communications

DOI: 10.1002/marc.202300683

Macromolecular

Rapid

Communications

期刊简介

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