综述：天然与合成生物材料及结构基质基伤口敷料：关键特性、材料关联性与适应性

《Regenesis Repair Rehabilitation》：Natural and Synthetic Biomaterials, Structural Matrices-Based Wound Dressings: Key Properties, Material Correlation, and Adaptability

本综述系统探讨了基于天然与合成生物材料的伤口敷料，重点分析了水凝胶、海绵、纳米纤维等结构基质的关键特性及其与伤口适应性的关联。文章详细阐述了理想敷料应具备的保湿、抗菌、透气等基本属性，并比较了不同聚合物（如壳聚糖、胶原、聚氨酯等）在各类伤口（急性、慢性、感染性）中的应用优势与局限。通过对材料形态学、制备技术（如静电纺丝、相转化法）及协同生物活性剂（如姜黄素、纳米银）释放机制的深入剖析，为开发下一代智能敷料提供了理论依据与临床转化方向。

　　

伤口愈合的生物学过程

皮肤作为人体最大的器官，是抵御外界环境威胁的重要屏障。伤口愈合是一个复杂的生物学过程，包含四个重叠且连续的阶段：止血期、炎症期、增殖期和重塑期。止血期通过血小板聚集和纤维蛋白凝块形成迅速封闭血管；炎症期则招募中性粒细胞、巨噬细胞等免疫细胞清除病原体与坏死组织；增殖期以成纤维细胞、角质形成细胞活化及肉芽组织形成为特征；最终的重塑期通过胶原蛋白重构（III型胶原被I型胶原替代）实现组织功能化。任何阶段的失调都可能导致愈合延迟，尤其在伴有感染或血管病变的慢性伤口中更为显著。

理想伤口敷料的核心属性

一款理想的伤口敷料需具备多重功能：维持湿润环境、允许气体交换、高效吸收渗出液、提供抗菌屏障、具备生物相容性与可降解性。此外，还应满足易于贴附与移除、无细胞毒性、高机械强度及促进细胞黏附与增殖等要求。现代敷料的设计更注重“互动性”，即能够响应伤口微环境变化（如pH值、温度）并释放生物活性成分，从而加速愈合进程。

多种基质材料的应用特性

不同形态的基质材料在伤口护理中各具优势。水凝胶凭借其三维网络结构和高持水性，能有效保持伤口湿润、降低疤痕形成风险，并具备透氧与抗炎功能。海绵材料以其高孔隙率著称，适用于大量渗出液的吸收与止血。纳米纤维膜则因巨大的比表面积和可控的药物释放能力，在模拟细胞外基质（ECM）结构方面表现突出。支架类材料可为组织再生提供长期力学支撑，而聚合物膜能有效隔离微生物并维持伤口湿度。这些基质的性能可通过相转化、静电纺丝、冷冻干燥、溶剂浇铸和熔融挤出等技术进行精确调控。

天然与合成生物材料的协同效应

天然聚合物（如胶原、壳聚糖、透明质酸）因其优异的生物相容性和生物活性被广泛应用。胶原能促进凝血与细胞迁移；壳聚糖具备天然抗菌与止血特性；透明质酸则以其强吸水性助力组织修复。合成聚合物（如聚己内酯PCL、聚氨酯PU、聚乙烯醇PVA）则提供了可调的力学性能与降解速率。通过将天然与合成材料复合（如壳聚糖/PVA纳米纤维），可兼顾生物活性与结构稳定性，实现协同增效。例如，负载姜黄素的壳聚糖水凝胶可通过下调PI3K/AKT/NF-κB通路抑制过度炎症，而银纳米粒子掺杂的聚氨酯泡沫能持续释放银离子以增强抗菌效果。

伤口类型与材料选择指南

针对不同伤口特性需定制化选择敷料：急性伤口（如手术切口）需优先止血，胶原基敷料可促进凝血；慢性伤口（如糖尿病足溃疡）常伴炎症与 biofilm 形成，姜黄素或抗氧化剂负载的敷料能调节微环境；感染性伤口则依赖纳米纤维膜与抗菌剂（如蜂蜜、锌氧化物）的组合策略。材料的选择需综合考虑聚合物来源（天然/合成）、基质形态（海绵/水凝胶/膜）及伤口适应性之间的动态关联。

临床转化挑战与未来展望

尽管聚合物基敷料展现出巨大潜力，其临床转化仍面临挑战：天然聚合物的批次差异性、合成材料的潜在毒性、纳米颗粒的长期生物安全性等问题亟待解决。未来研究将聚焦于绿色合成工艺、3D打印个性化敷料、智能响应系统（如pH/酶触发释药）及可穿戴监测设备的集成，通过多学科交叉创新推动伤口护理向精准化、智能化方向发展。