具有定向有序通道的温敏性纤维素水凝胶WSCA-PNSA：快速止血与无疤愈合新策略

《Carbohydrate Polymers》：Bioactive cellulose-based thermoresponsive hydrogel with engineered ordered channels for rapid hemostasis and tissue regeneration

本文报道了一种基于水溶性纤维素 acetate（WSCA）引导自组装的新型温敏水凝胶WSCA-PNSA，其通过仿生有序层状孔道结构显著提升了机械强度（2512 Pa）和热响应速度（40 min）。该材料兼具生物相容性、自粘附性、持续抗菌性（如负载ciprofloxacin）及快速药物释放能力，在肝脏止血和全层皮肤缺损模型中有效平衡创面机械微环境，促进无疤痕的功能性皮肤再生，为高性能伤口敷料提供了创新解决方案。

　　

章节精选

材料

棉短绒（聚合度DP = 850）由山东银鹰纤维公司提供。1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（EmimAc，≥95%）由上海成捷化学有限公司生产。二氯甲烷（CH₂Cl₂，分析纯）、丙烯酸（AA）、N,N,N′,N′-四甲基乙二胺（TEMED）、N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）和[2-（甲基丙烯酰氧基）乙基]二甲基-（3-磺丙基）（98%，SBMA）购自上海麦克林生化科技有限公司。N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）作为交联剂使用。

WSCA-PNSA水凝胶的制备、表征与应用

本研究通过简单的一锅法成功制备了具有自组装微孔通道的温敏性纤维素基自粘附生物水凝胶。该水凝胶展现出良好的生物相容性、自粘附性、优异的持续抗菌能力以及促进皮肤伤口无疤愈合的潜力。简而言之，短绒棉被改性为水溶性纤维素 acetate（WSCA），其在水溶液中形成均质透明溶液后，可引导PNIPAM通过疏水/亲水相互作用和氢键自组装形成定向有序的层状多孔结构。这种独特的结构使水凝胶的机械强度提升至2512 Pa，热响应时间缩短至40分钟，远超传统PNIPAM水凝胶（如Li等报道的100 Pa和60分钟）。此外，负载抗生素ciprofloxacin（CIP）后，水凝胶具备持续抗菌性和快速药物释放功能。在小鼠出血性肝损伤和全层皮肤缺损模型中，WSCA-PNSA能自适应填充不规则创面、紧密粘附、促进功能性皮肤再生，实现快速无疤愈合。

结论

总之，本研究成功开发了一种温敏性纤维素基自粘附生物活性水凝胶WSCA-PNSA，其在快速无疤伤口愈合方面展现出显著潜力。该水凝胶具有良好的生物相容性、自粘附性、持续抗菌活性和快速药物释放特性。通过利用水溶性纤维素 acetate（WSCA）的自组装特性，水凝胶形成定向有序的微观结构，显著增强了力学性能和热响应速度，为创面机械微环境的重建提供了高效平台。