热刺激伤口敷料

热刺激是一种古老而有效的促进伤口愈合的方法。在伤口周围施加局部热量可增加血流量、刺激成纤维细胞增殖并减少炎症。该方法对加强伤口周围的新陈代谢、促进伤口愈合具有重要意义。近年来，很多研究证实，采用光热疗法（PTT）可促进伤口组织再生，且该疗法作为辅助疗法已在临床中被广泛使用。目前，PTT多使用面积小、能量高的激光器作为光源，这种光源显示出极好的组织穿透能力，对周围组织的损害极小，并且已经成功地与纳米药物结合，主要用于治疗与肿瘤或细菌感染相关的伤口。

图11-5　EDTA-Fe3+-HA水凝胶的制备与抗菌机制
Figure 11-5　Preparation and antibacterial mechanism of EDTA-Fe3+-HA hydrogels

将光热材料复合到水凝胶或者其他支架材料中是构建热刺激伤口敷料的重要途径。华中科技大学杨操等制备了一种含有纳米羟基磷灰石/氧化石墨烯（nHA/GO）复合颗粒的新型多功能支架。在波长为808 nm的近红外光（NIR）照射下，该支架可通过热消融促进肿瘤细胞死亡并促进成骨作用。进一步的研究表明，这种新型的光热支架不仅可以杀死人体的骨肉瘤细胞，还可以促进组织再生，在治疗骨肉瘤切除组织损伤中具有重要应用前景。另外，光热抗菌水凝胶也是治疗细菌性伤口感染的一种重要策略。如图11-6所示，西北农林科技大学王丽等将具有光热性能的锑烯纳米片（AM NSs）掺入壳聚糖（CS）的网络结构，构建了具有优异抗菌能力的复合水凝胶（CS/AM NSs水凝胶）。与细菌一起培养时，CS/AM NSs水凝胶可通过CS与细菌细胞膜的相互作用将细菌聚集在其表面。随后，CS固有的杀菌特性可将细菌杀死。引入近红外光后，AM NSs可以有效地将光能转换为热能，以消除残留细菌。由于CS的捕获作用与AM NSs的光热作用之间的协同作用，CS/AM NSs水凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抗菌性能。该复合凝胶在感染的全层缺损伤口愈合试验中也显示出良好的生物相容性和抗菌性能。

随着抗生素的滥用，对耐药菌感染伤口进行快速有效的灭菌成为伤口修复领域的严峻挑战。中国科学院上海硅酸盐研究所常江等制备了以聚多巴胺（PDA）和铜掺杂硅酸钙陶瓷（Cu-CS）为主要成分的多功能复合水凝胶（PDA/Cu-CS水凝胶）。该复合水凝胶中的PDA/Cu络合物具有光热性能和抗菌活性。通过复合水凝胶的光热作用及铜离子独特的“热离子效应”，该水凝胶显示出对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的高效、快速和长期抑制作用。另外，该水凝胶具有显著的生物活性，能够有效地去除伤口中的感染区域，并在感染性皮肤伤口愈合过程中促进血管的生成和胶原蛋白的沉积。此外，西安交通大学郭保林等开发了一种具有自愈合和光热抗菌活性的可注射物理双网（DN）水凝胶黏合剂。该水凝胶可用于治疗多药耐药细菌感染（如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染），并促进伤口愈合。(https://www.daowen.com)

尽管在促进伤口愈合方面具有很好的效果，但PTT疗法通常需要使用激光器，这在一定程度上限制了其应用。使用更为便捷的太阳光来局部加热伤口以促进伤口愈合具有更为重要的实际应用价值。华中科技大学张连斌等提出利用太阳光照射光热水凝胶薄膜来加速伤口愈合的策略（图11-7）。该聚丙烯酰胺水凝胶含有聚多巴胺（PDA）和还原氧化石墨烯（rGO），可黏附在伤口表面并将太阳能转化为热能，从而实现局部加热伤口。局部温度的升高抑制了炎症反应，并增强了上皮再生、血管生成和胶原沉积。

图11-6　CS/AM NSs水凝胶的制备及其在治疗细菌性感染伤口中的应用
Figure 11-6　Preparation of chitosan-based hydrogels incorporated with antimonene nanosheets for rapid capture and elimination of bacteria