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慢性伤口治疗面临挑战，江南大学研究人员构建了可涂抹的 C-P-T/mCQDs 水凝胶。该水凝胶能实时监测伤口感染和愈合状态，具备光动力抗菌性等优势，为慢性伤口管理提供新策略。
在医学领域，慢性伤口的治疗一直是个令人头疼的难题。想象一下，那些长期难以愈合的伤口，不仅给患者带来身体上的痛苦，还可能引发各种并发症，严重影响生活质量。特别是对于糖尿病患者来说，他们由于自身代谢问题，伤口愈合更为困难，常常受到溃疡和细菌感染的困扰。目前，慢性伤口的治疗存在诸多困境，比如治疗时间漫长，而且医生很难根据伤口实时的愈合情况动态调整治疗方案。在伤口愈合过程中，pH 值是一个关键指标。健康皮肤的 pH 值通常在 4 - 6 之间，而慢性伤口却处于弱碱性的微环境（pH 7.0 - 8.9），这种环境简直是细菌的 “温床”，不仅有利于细菌大量繁殖，还会阻碍伤口的正常愈合。虽然现有一些 pH 响应性荧光水凝胶用于伤口监测，但它们大多依赖单一强度信号，难以精准捕捉对临床决策至关重要的细微 pH 变化。所以，开发一种能精准监测慢性伤口并促进其愈合的智能水凝胶迫在眉睫。
江南大学的研究人员针对这一难题展开了深入研究。他们构建了一种可涂抹的 C-P-T/mCQDs 水凝胶，为慢性伤口的治疗和监测带来了新的希望。这项研究成果发表在《Biomaterials》上，引起了广泛关注。
研究人员在此次研究中主要运用了以下关键技术方法：首先，通过水热法制备了具有明亮红色荧光发射的修饰碳量子点（mCQDs），并利用透射电子显微镜（TEM）对其晶体结构进行分析。其次，采用简单的一步法，将 mCQDs、纤维素纳米纤维（CNF）、聚乙烯醇（PVA）和单宁酸（TA）组合，制备出 C-P-T/mCQDs 水凝胶。此外，通过一系列实验评估水凝胶的各项性能，如抗菌性能、生物相容性等。
水凝胶的制备与性能研究
研究人员利用柠檬酸（CA）和硫脲（TU）通过水热法制备出 mCQDs。经 TEM 分析发现，制备得到的纳米点近乎球形且分散均匀。通过优化反应参数，使得 mCQDs 的荧光强度达到最大。在制备 C-P-T/mCQDs 水凝胶时，研究人员采用一步法，将 mCQDs、CNF、PVA 和 TA 混合。该水凝胶暴露在空气中能迅速发生溶胶 - 凝胶转变，通过密集的氢键网络结构形成与皮肤紧密贴合的敷料。这一特性使得水凝胶能很好地应用于伤口，为后续的伤口监测和治疗奠定了基础。
水凝胶的抗菌性能研究
在抗菌性能方面，研究人员发现，在阳光或近红外激光（808 nm）照射下，C-P-T/mCQDs 水凝胶能通过产生活性氧物种（ROS），在 20 分钟内对多种细菌（金黄色葡萄球菌S. aureus、大肠杆菌E. coli、铜绿假单胞菌P. aeruginosa、鲍曼不动杆菌A. baumannii）实现 99.99% 的杀菌效果。这表明该水凝胶具有强大的光动力治疗（PDT）效应，能有效对抗伤口感染，为伤口愈合创造有利环境。
水凝胶的其他性能研究
除了抗菌性能，C-P-T/mCQDs 水凝胶还展现出了诸多优良特性。它具有出色的抗氧化活性，能有效清除伤口处的自由基，减少氧化应激对伤口组织的损伤。在生物相容性方面，实验表明该水凝胶对细胞的毒性极低，不会对伤口周围的正常组织造成不良影响。而且，其止血效率高，能够快速帮助伤口止血。同时，在促进伤口愈合的实验中，利用小鼠全层伤口模型进行in vivo评估发现，使用该水凝胶能加速伤口愈合，展现出良好的促愈合性能。
水凝胶的伤口监测功能研究
该水凝胶最具特色的功能是对伤口状态的实时监测。由于富含羧基的 mCQDs 在紫外线激发下，能通过敏感的 pH 介导产生多色荧光响应。当伤口感染时，伤口微环境的 pH 值会发生变化，此时负载 mCQDs 的水凝胶会在紫外线激发下发出不同颜色的荧光，从而实现对伤口感染和愈合状态的实时可视化监测。这一功能为医生及时了解伤口情况，调整治疗方案提供了有力支持。
综上所述，江南大学研究人员开发的 C-P-T/mCQDs 水凝胶是一种具有 pH 敏感性的可涂抹凝胶墨水，能有效监测伤口感染并促进伤口愈合。它易于涂抹在皮肤上，形成适合各种形状伤口的柔性水凝胶层。一旦伤口感染，水凝胶就能通过荧光变化发出 “警报”。同时，其强大的抗菌性、良好的生物相容性、高效的止血能力和促愈合性能，为慢性伤口的治疗提供了全新的解决方案。这项研究成果为个性化慢性伤口管理提供了极具潜力的策略，有望在临床伤口愈合平台上得到广泛应用，为广大慢性伤口患者带来福音。
