抗菌性纤维敷料

细菌感染严重威胁着伤口愈合的进程。因此，预防细菌感染对完成伤口修复至关重要。向静电纺丝纤维中添加无机、有机或金属抗菌剂是赋予纤维敷料抗菌性的重要策略。

目前，临床操作中常通过口服或注射抗生素的方式来治疗细菌感染伤口。长期使用广谱抗生素会带来细菌耐药问题，若其释放浓度小于最小抑菌浓度则会加剧耐药的不良后果。因此，如何控制抗生素的释放浓度一直是抗菌纤维敷料的重要研究方向。He等人将恩诺沙星负载到PVDF静电纺丝纳米纤维中，在0～12 h内，药物释放呈突释行为，累积释放量达到60％，可以快速杀灭细菌。剩余药物可持续释放3天，可有效抑制细菌的增殖。

此外，将以纳米银、纳米锌以及碳基纳米材料为代表的无机抗菌剂负载到纤维中也是常用的抗菌策略，这些纤维敷料可以杀死细菌，降低炎症反应或促进上皮增殖、再生。有研究者使用PVA作为还原剂，制备了含纳米银颗粒的PVA静电纺丝纤维，该纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均表现出抑制作用，抑菌效率也远高于负载硝酸银的伤口敷料。

中国科学院上海硅酸盐研究所常江等人通过溶胶-凝胶法合成了掺杂锌的介孔二氧化硅纳米球（HMZS），并将负载有盐酸环丙沙星（CiH）的含锌中孔二氧化硅纳米球（CiH-HMZS）掺入聚己内酯（PCL）静电纺丝纤维中，制备了新型伤口愈合敷料。如图11-16所示，该复合纤维敷料可以通过释放硅离子来促进血管生成和皮肤再生、释放锌离子来增强毛囊再生，同时抑制细菌的生长活性；并且盐酸环丙沙星与锌具有协同的抗菌作用，可用于抑制细菌感染伤口中的细菌生长并增强包括皮肤毛囊再生在内的皮肤伤口愈合。(https://www.daowen.com)

虽然这些无机材料表现出优异的广谱抑菌性能，但其大量使用仍然存在一定的安全风险。此外，一些有机高分子（如高分子季铵盐、含胍基高分子等）或是由某些氨基酸组装而成的抗菌多肽也具有优异的抑菌性能。以它们为主体的静电纺丝纤维膜甚至可以克服多药耐药（MDR）细菌的感染。西安交通大学雷波等开发了一种由荧光和抗菌功能杂化的多肽纳米纤维的弹性体用于抑制MDR细菌感染和促进伤口愈合（图11-17）。杂化纳米纤维基质由聚（柠檬酸盐）-ε-聚赖氨酸（PCE）和聚己内酯（PCL）组成。PCL-PCE杂化纳米纤维基质表现出仿生的弹性行为，高抗菌活性（包括杀死MDR细菌的能力）和良好的生物相容性，并可以有效地预防MDR细菌引起的伤口感染，显著增强伤口愈合和皮肤再生能力。

图11-16　具有离子/药物释放特性的多功能静电纺丝纤维复合膜
Figure 11-16　Multifunctional electrospun fiber composite membrane with ion/drug release characteristics

图11-17　基于仿生弹性体多肽的纳米纤维基质用于多药耐药细菌治疗和伤口愈合/皮肤再生
Figure 11-17　Biomimetic elastomeric polypeptide-based nanofibrous matrix for overcoming multidrug-resistant bacteria and enhancing full-thickness wound healing/skin regeneration