纳米黏土介导的电荷重新分布以实现有效的伤口愈合

《The Journal of Physical Chemistry Letters》：Nanoclay-Interface-Mediating Charge Redistribution for Effective Wound Healing

本研究通过将AIE发光体TTPy与蒙脱土复合，利用界面电荷重排增强凝血与抗菌活性，分子动力学和ToF-SIMS证实其促进Ca2?释放，DFT计算显示TTPy削弱Ca-O键，提升抗菌效果。体内实验显示10天内84.8%伤口闭合率，证实该策略的协同作用。

　　

在伤口治疗中，如何实现快速止血与持续抗菌效果之间的平衡仍然是一个重大挑战。我们提出了一种基于纳米粘土界面的电荷重新分布策略，该方法通过将聚集诱导发光剂（AIEgen，即TTPy）与蒙脱石（MMT）进行混合来实现。分子动力学分析和飞行时间二次离子质谱（ToF-SIMS）实验表明，Ca²⁺通过阳离子-π电子相互作用在界面处富集；密度泛函理论分析则显示TTPy能够使O 2p能级发生蓝移，从而削弱Ca-O键的稳定性并提高Ca²⁺的生物利用度。这种界面调控机制加速了血液凝固过程，使凝血时间缩短至90秒，并同时形成了一种光稳定的抗菌表面，该表面能够通过细菌附着及光触发的活性氧物质有效杀灭金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）。在体内实验中，MMT-TTPy组合显著促进了纤维蛋白的形成和细菌清除，使伤口在10天内实现了84.8%的闭合率。这些研究结果证实，界面电荷的重新分布是这种兼具止血和抗菌功能的分子机制的基础。