可控释放活性组分（生长因子、气体）的伤口敷料

临床上，有时需要补充适当的活性成分（如生长因子或某些气体）来促进慢性伤口的愈合。因此，开发含有可控释放活性组分的伤口敷料用于治疗慢性伤口具有重要意义。生长因子（growth factors）是一类多肽类物质，它通过与特异的、高亲和的细胞膜受体结合来调节细胞生长和其他细胞功能，其在信号转导、调控细胞的增殖和分化、维持组织以及细胞有序的生长发育等方面具有重要的意义。重组人表皮生长因子（rhEGF）在临床上已经广泛用作治疗伤口的一种生物制剂，可有效地促进细胞再生和组织修复；但在直接使用时，其也面临着不易储存和蛋白变性等挑战。为解决这些问题，西南交通大学韩璐等将多巴胺插入黏土纳米片中，并在两层之间进行有限的氧化，然后添加丙烯酰胺单体并原位聚合得到水凝胶基体。该水凝胶具有优异的黏附性能，并可负载rhEGF。负载有rhEGF的水凝胶在大鼠全层皮肤缺损实验中表现出优异的促伤口愈合性能。

尽管生长因子疗法效果好，但其费用目前偏高。因此，开发新型高效、低成本的促伤口愈合敷料具有重要的临床价值。O2、NO、H2S等气体疗法已被证明具有促进伤口愈合的潜力，具有疗效佳、生物相容性好等优势。研究表明，充足的氧气供应是伤口组织生长和重塑的前提。然而，伤口处的微循环不足会导致缺氧，不利于伤口的愈合。因此，增加伤口周围的氧气含量是促进伤口愈合的重要策略之一，当前的氧气疗法（如高压氧和局部气态氧）主要采用气态氧输送，其在穿透皮肤方面的效果不佳，这限制了氧气疗法在促进伤口愈合方面的广泛应用。南京大学吴锦慧等开发了一种包覆有微藻的水凝胶贴片，通过微藻的光合作用产生溶解氧，该贴片可以促进体外细胞增殖、迁移和血管的形成，并能促进糖尿病小鼠慢性伤口的愈合（图11-10）。

图11-10　包覆微藻的水凝胶贴片及其促进慢性伤口愈合示意图
Figure 11-10　Schematic diagram of microalgae hydrogel patch and its promotion of chronic wound healing

此外，根据波尔效应，还可使用CO2代替直接使用的O2来进行皮肤伤口治疗，以促进伤口愈合。当CO2溶解在伤口周围的组织中时，pH的降低将触发血红蛋白在该部位释放更多的O2，从而有效地促进伤口愈合。与直接使用O2相比，CO2在体液中的溶解度高，因此它在伤口上的作用更为便利。更重要的是，按需在伤口上精确释放CO2气体的策略已引起越来越多的关注。(https://www.daowen.com)

台湾成功大学Yeh等设计了一种金属离子-配体配位的纳米粒子，在近红外光（NIR）照射下，该纳米粒子结合的碳酸氢根分解生成CO2，用于伤口愈合。考虑到纳米粒子本身在使用过程中可能产生的毒性和迁移问题，华中科技大学张连斌等制备了含有温度响应Pluronic F127嵌段共聚物（BCP）和表面带有氨基的碳纳米颗粒（CNP）复合水凝胶。带有氨基的CNP可负载碳酸氢根；在光照下，CNP可将光能转化为热能来触发碳酸氢盐分解。因此，该光热水凝胶可在伤口部位局部释放CO2，进而改善局部微循环，增加组织氧浓度，加速伤口愈合。此外，除单独的气体递送外，还可将气体递送与光热疗法结合起来加速伤口愈合。南方医科大学顺德医院邓凯贤等报道了一种由甲基丙烯酸酯修饰的明胶（GelMA）、NO供体BNN6、β-环糊精修饰的氧化石墨烯、多巴胺接枝的透明质酸复合而成的水凝胶（图11-11）。在近红外光的照射下，复合水凝胶可释放NO气体，并局部产生热量。光热疗法和气体疗法的协同作用可以提高抗菌效率并降低耐药性，可在全层皮肤修复小鼠模型中改善胶原蛋白的沉积和血管的生成，促进细菌感染伤口皮肤的再生。

图11-11　GO-βCD-BNN6水凝胶释放NO与抗菌促愈合作用示意图
Figure 11-11　Schematic diagram of GO-pCD-BNN6 hydrogels for NO release and promoting infected wound healing