碳点包覆的银纳米粒子嵌入双网络壳聚糖水凝胶：一种具有抗菌、止血和伤口敷料多功能性的生物材料

《ACS Biomaterials Science & Engineering》：Carbon Dot-Capped Silver Nanoparticle-Embedded Double-Network Chitosan Hydrogel as a Multifunctional Biomaterial for Antibacterial, Hemostasis, and Wound Dressing

生物启发双网络水凝胶CG_CasK@CDs_AgNp通过整合碳点-壳聚糖银纳米粒子与丙烯酸-改性壳聚糖网络，显著提升抗菌活性（MICs 8-16 μg/mL）、机械强度、自修复能力和生物相容性，适用于细菌感染伤口治疗。

　　

受生物启发的双网络（DN）水凝胶通常被认为优于单网络水凝胶，因为它们能够模拟组织的结构和机械性能。使用双网络水凝胶最终可以克服单网络水凝胶的关键局限性，如机械强度不足、粘附性差、自修复能力弱以及生物相容性不佳。我们工作的根本目标是将性质明确的多功能材料整合到单一的双网络水凝胶中，以支持多种生物医学应用。为此，我们开发了一种双网络（DN）水凝胶CG_CasK@CDs_AgNp，该方法通过聚合反应将碳点修饰的银纳米粒子（CasK@CDs_AgNp）掺入丙烯酸水凝胶中，而该丙烯酸水凝胶又通过氢咖啡酸改性的壳聚糖进行交联。氢咖啡酸的官能化赋予了水凝胶更强的粘附力。碳点修饰的银纳米粒子还增强了水凝胶的物理交联性、抗菌性能和自修复能力。CasK@CDs_AgNp对大肠杆菌（E. coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus）的最小抑菌浓度（MIC）分别为8 μg/mL和16 μg/mL。合成的CG_CasK@CDs_AgNp水凝胶表现出优异的延展性、粘弹性以及对人类和猪皮肤的良好粘附性能。时间杀灭实验表明，CG_CasK@CDs_AgNp在9小时内即可发挥杀菌作用，达到最大杀菌效果，同时具有出色的止血效果，促进伤口愈合，并具有良好的细胞相容性。鉴于其出色的抗菌性能和良好的物理化学性质，预计该材料将在细菌性伤口感染治疗中得到广泛应用。