编辑推荐：
为解决现有水凝胶机械性能、生物活性不足及制备复杂等问题，研究人员开展新型多功能水凝胶（PVA-Alg/FP）的设计合成研究。结果显示该水凝胶性能优异、功能多样，在感染伤口修复方面潜力巨大。
在人体的众多器官中，皮肤无疑是极为重要的存在，它像一层坚固的 “铠甲”，守护着身体内部的组织和器官。皮肤不仅能抵御外界微生物的入侵，还在免疫、体温调节和新陈代谢等过程中发挥着关键作用。然而，这层 “铠甲” 也并非坚不可摧，日常生活中的各种意外，如擦伤、烧伤、切割伤等，都可能让皮肤 “受伤”。一旦皮肤出现伤口，不仅会影响美观，更严重的是，伤口极易受到细菌感染，进而引发炎症，延缓伤口愈合，甚至可能导致更严重的并发症。
目前，为了治疗皮肤伤口，人们研发了多种伤口敷料，其中水凝胶因其独特的三维交联网络结构和高含水量，具备良好的透氧性和吸收渗出液的能力，受到了广泛关注。不过，现有的水凝胶大多存在一些明显的缺点。比如，它们的强度有限，在实际使用过程中容易破损；粘附性较差，难以牢固地贴合在伤口表面；而且，很多水凝胶在制备时需要使用有毒的交联剂，或者对原材料进行繁琐的修饰和纯化，这不仅增加了制备成本，还可能带来潜在的生物安全性问题。此外，合成高分子材料制备的水凝胶往往缺乏生物活性，而天然高分子材料制备的水凝胶又存在耐久性不足的问题。这些问题严重限制了水凝胶在伤口修复领域的应用。
为了解决这些难题，国内研究人员开展了一项关于新型多功能水凝胶的研究。他们成功设计并合成了一种名为 PVA-Alg/FP 的新型多功能水凝胶，该研究成果发表在《Carbohydrate Polymers》上。这种水凝胶的出现，为感染伤口修复带来了新的希望。
研究人员在开展此项研究时，运用了多种关键技术方法。首先，通过物理混合的方式，将 Fe3+、原儿茶醛（PA）、聚乙烯醇（PVA）和海藻酸钠（Alg）进行组合。在制备过程中，严格控制反应条件，尤其是对水凝胶凝胶化的 pH 值进行了深入探索和筛选，以确保水凝胶具备良好的性能。
接下来看看具体的研究结果：
- 水凝胶的制备及凝胶化条件：研究发现，PVA-Alg/FP 水凝胶在制备时对 pH 值有严格要求，它仅在酸性条件下才能凝胶化，并且随着 pH 值升高，凝胶化时间会逐渐延长，这一现象与半缩醛反应的特性相符。
- 水凝胶的性能研究：该水凝胶展现出了卓越的机械性能，其拉伸强度达到了 88.2 kPa 。同时，它还具备高效的自愈合能力，在 10 分钟内自愈合效率可达 87.4%。此外，PVA-Alg/FP 水凝胶还具有可塑性、延展性、粘附性等多种特性，并且能够响应去铁胺甲磺酸盐（DFO）实现可控移除，还具备近红外（NIR）光热性能。
- 水凝胶的生物活性研究：体外实验表明，PVA-Alg/FP 水凝胶具有出色的生物相容性，以及广泛的生物活性。它不仅具有抗氧化、抗炎和抗菌作用，还能够促进细胞迁移。在近红外照射下，该水凝胶的光热效应能够完全杀灭大肠杆菌（E.coli）和金黄色葡萄球菌（S.aureus）。
- 水凝胶的伤口愈合效果研究：在金黄色葡萄球菌感染的大鼠全层皮肤伤口模型实验中，PVA-Alg/FP 水凝胶能够显著加速伤口愈合，这充分证明了其在感染伤口修复方面的巨大潜力。
综合上述研究结果，研究人员得出结论：PVA-Alg/FP 水凝胶通过 Fe3+和 PA 螯合物作为天然小分子交联剂，经多重动态键成功制备而成。该水凝胶制备过程简单，避免了使用有毒交联剂和复杂的修饰纯化步骤。它具备优异的机械性能、自愈合能力、强组织粘附性和响应性脱离等特性，在体外实验中展现出良好的生物相容性和多种生物活性，包括光热抗菌活性、抗氧化和抗炎能力等。更为重要的是，在动物实验中，它能够有效促进感染伤口的愈合。这一研究成果为感染伤口修复提供了一种全新的、极具潜力的治疗材料，有望在未来临床伤口治疗领域得到广泛应用，为众多伤口患者带来福音。它不仅解决了现有水凝胶在伤口修复应用中的诸多问题，还为后续相关领域的研究提供了新的思路和方向，推动了伤口修复材料的进一步发展。
