随着全球人口老龄化加剧、肥胖和糖尿病患者的显著增加，受慢性伤口困扰的人数也随之大幅提升,这不仅严重影响了患者的生活质量，也给社会和公共卫生系统带来极大的负担和挑战。伤口愈合是一个复杂且动态的生理过程，包括凝血、炎症、增殖以及重塑四个阶段，涉及多种细胞、细胞因子、细胞外成分以及生长因子间的相互作用，任何一个阶段受到不良干扰都可能导致愈合受损甚至发展成无法愈合的慢性伤口。尽管目前市场上已有许多不同类型的伤口敷料，能够适应不断变化的伤口微环境并能满足伤口愈合不同阶段需求的敷料仍然是一个极大的挑战。近年来，水凝胶材料由于具有高含水量、良好的生物相容性、类细胞外基质的三维多孔结构、理化性能可调控等优点，已成为当前生物材料领域的研究热点之一。水凝胶聚合物网络中存在丰富的官能团，通过合理的分子设计，可负载和释放药物及各种生物活性物质，并对周围环境的变化产生积极的响应，在开发智能创面敷料领域有巨大的应用潜力。

基于此， 新科研材料与工程研究院院长罗贤俊教授团队在期刊 BMEMat 上发表综述文章“Responsive Hydrogel Dressings for Intelligent Wound Management”，重点总结了近三年来在响应性水凝胶敷料领域的最新研究进展，深入探讨了对各类生理环境变化或外部刺激（例如，光、温度、pH 值、葡萄糖、活性氧等）产生响应的水凝胶的设计方法、性能和作用机理，同时也介绍了结合先进的生物传感技术，针对具有挑战性的慢性伤口提供主动监测和及时治疗的新一代智能水凝胶敷料，并对该领域存在的问题、挑战以及未来的发展方向进行了展望。

原文链接：https://doi.org/10.1002/bmm2.12021

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本文亮点

1. 综述了能感知伤口微环境变化或外部刺激（例如，光、温度、pH 值、葡萄糖、活性氧等）的 智能响应性水凝胶敷料的最新研究进展。

2. 介绍了通过结合生物传感器和响应性水凝胶的前沿技术，对慢性伤口提供 实时监测、早期诊断和按需治疗的新一代智能伤口敷料。

图文导读

图1. (a)全球高级伤口护理市场预测(2022-2030)。(b)伤口愈合过程图示。

图2. 伤口敷料的种类和发展。

图3.用于促进伤口愈合的响应性水凝胶敷料（左）与结合生物传感器对伤口进行实时监测和治疗的新一代智能水凝胶敷料（右）。

总结与展望

结合响应性水凝胶和生物传感器的新一代智能敷料，为加速伤口愈合、改善慢性伤口护理方面提供了创新的概念，作为一个新兴领域，发展可用于临床实施的智能伤口敷料还有许多问题亟待解决，主要在以下几方面还需进一步深入研究和探索：

1. 响应性水凝胶的生产成本和制备工艺的可放大性；

2. 水凝胶敷料的安全性，包括其负载的药物、致敏成分和有进入血液风险的纳米级材料可能产生的副作用，以及在体内的累积，都需要仔细的分析和评估；

3. 鉴于水凝胶固有的脆弱性，对于运动型伤口保持足够的机械强度和结构完整性，同时对刺激做出反应仍是一个挑战；

4.进一步提高响应性水凝胶对伤口的粘附性，特别是对于形状不规则伤口的覆盖粘合，保证准确地感应伤口周围的微环境变化。

结合伤口实时监控、人工智能和远程医疗，智能敷料未来在构建高效的伤口管理平台方面具有广阔的应用前景。这可以通过内置生物传感器来实现伤口参数的实时测量，并通过远程医疗系统将数据共享给临床医生和护理人员，先进的人工智能技术可以采用算法来分析数据，评估伤口愈合进度，为更准确的诊断提供建议以及进一步治疗的护理方案。发展智能敷料可以克服伤口愈合过程中的“黑匣子”状态，极大程度地推动伤口远程护理的发展，以改善伤口护理现状，促进患者伤口的愈合，特别是在应对大流行病时期的特殊管理，以及对于生活在医疗资源匮乏地区的患者有着重大的意义。

作者简介

罗贤俊(Loh Xian Jun)教授

通讯作者

新加坡科技研究局(A*STAR)

材料与工程研究院(IMRE)

罗贤俊(Loh Xian Jun)教授在新加坡国立大学获得了本科及博士学位，随后在新加坡科技研究局（A*STAR）担任研究员，致力于水凝胶材料的基础研究、技术应用以及产业化开发。罗贤俊教授现任A*STAR下属的材料工程研究院(IMRE)以及可持续发展研究院(ISCE2)院长，并同时担任新加坡国立大学(NUS)和南洋理工大学(NTU)的兼职教授，他也是新加坡国立化学研究所的现任主席和执行委员会成员。作为可生物降解热凝胶领域的先驱，他在开发此类材料以用于生物医学、工程、化妆品、个人护理和食品等方面的理论研究以及产业化方面具有丰富的经验，发表国际期刊论文500余篇，被引用27000余次，H-index高达89，并拥有多项国际专利和权威的专业著作。他因杰出的学术贡献被评选为剑桥大学菲茨威廉学院和皇家化学学会的院士，并且被Clarivate Analytics授予高引用研究员奖，目前担任多家著名国际期刊的编委会成员。

E-mail:lohxj@imre.a-star.edu.sg

朱强

通讯作者

新加坡科技研究局(A*STAR)

材料与工程研究院(IMRE)

朱强，博士，2010年毕业于新加坡国立大学化学系，之后在Albany Molecular Research Inc.作为高级研究科学家从事药物开发和设计。他于2015年加入了新加坡科学技术研究局(A*STAR)材料研究与工程研究院(IMRE),目前担任表征和仪器分析部门主任，他的主要研究方向包括应用于建筑和物流领域的相变材料、功能聚合物和聚合物纳米复合材料等。

E-mail:zhuq@imre.a-star.edu.sg

王苏西

第一作者

新加坡科技研究局(A*STAR)

材料与工程研究院(IMRE)

王苏西，博士，2010年毕业于中国复旦大学化学系，随后在新加坡国立大学(NUS)完成了博士后工作。她于2012年加入新加坡科学技术研究局(A*STAR)材料研究与工程研究院(IMRE)，目前主要研究方向包括聚合物复合材料、电纺丝纳米纤维和各种有机-无机杂化纳米材料在能量、环境和生物医学等方面的应用。

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关于期刊

BMEMat《生物医学工程材料（英文）》是由山东大学主办， 山东大学科技期刊社与Wiley出版社合作出版，山东大学晶体材料国家重点实验室（研究院）承办，山东产业技术研究院协办的国际化英文科技期刊。该刊已成功入选 中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目，组建了以“材料-生物-医学-工程”交叉领域的全球高被引学者为主体的国际化编委会。2023年3月 BMEMat 正式创刊，创刊前三年 (2023-2025) 所接收的文章均无需缴纳文章出版费 (Article Publication Charges)。

刊发生物医用工程材料领域的最新和高影响力的原创性和综述性论文，接收稿件范围包括但不限于

• 人工智能与脑机接口
• 组织工程与再生医学
• 生物电子与生物传感
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