聚多巴胺修饰的3D电纺海绵负载凝血酶受体激活肽与抗菌肽用于感染伤口止血及加速愈合

本文开发了一种新型三维电纺海绵敷料，通过聚多巴胺（PDA）表面修饰共价结合凝血酶受体激活肽（TRAP）和抗菌肽LL-37。该材料兼具优异亲水性、机械性能和生物相容性，在肝损伤及股动脉出血模型中显著缩短止血时间，并在感染伤口大鼠模型中展示出强效抗菌和组织再生能力，为临床出血与感染创面管理提供了创新解决方案。

　　

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电纺三维纳米纤维海绵支架的制备

将0.18克聚氨酯（PU）与0.42克明胶（GE）混合溶解于10毫升六氟异丙醇（HFIP）中。将所得纺丝溶液注入20毫升注射器，设置电纺电压为18.4千伏，溶液流速0.15毫米/小时，接收距离15厘米，室温条件下收集12小时获得纳米纤维膜。随后将纤维膜剪碎为短纤维，经匀浆冻干形成三维海绵支架（NS）。通过多巴胺自聚合法在NS表面形成聚多巴胺（PDA）涂层（PDA-NS），最后将TRAP和LL-37肽段通过共价接枝负载于PDA-NS表面，分别制得TRAP@PDA-NS、LL-37@PDA-NS及TRAP/LL-37@PDA-NS复合材料。

三维海绵材料的表征与功能

三维海绵的结构完整性与高孔隙率是创造细胞理想生长环境、促进组织重建过程中营养传输与交换的关键因素。扫描电镜图像显示所有支架均具有高度多孔结构（图1A）。NS支架的孔隙率为52.48% ± 7.01%（图1B），表明其具备良好的孔隙特性。此外，经过PDA修饰或肽段负载后的支架孔隙率无显著差异。水接触角测试表明PDA涂层显著提升了材料的亲水性（图1C）。力学性能测试显示TRAP/LL-37@PDA-NS支架的压缩模量最高（图1D），证明其具备优异的机械强度。

结论

本研究成功开发了一种PDA涂层的3D电纺海绵，该材料整合了TRAP和抗菌肽LL-37，旨在促进止血并加速感染性伤口愈合。通过电纺丝与匀浆冻干技术结合制备的三维多孔支架经PDA表面修饰后，实现了TRAP与LL-37的高效负载。结果表明该复合海绵具有优越的亲水性、机械性能和生物相容性，在体外凝血实验中展现出卓越的红细胞/血小板粘附能力，并在动物模型中有效控制出血、清除细菌且加速组织再生。该研究为开发兼具止血与抗菌功能的新型伤口敷料提供了有前景的策略。