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目前生物粘附敷料在伤口护理中存在粘附不足等问题。研究人员开展了基于 3,4 - 二羟基苯丙氨酸（DOPA）和单宁酸（TA）的复合水凝胶粘合剂研究。结果显示两种粘合剂各有优势，这为伤口愈合敷料开发提供了参考。
在伤口愈合领域，皮肤作为人体的重要屏障，其完整性至关重要。一旦受损，不仅会影响身体的正常功能，还可能引发感染等一系列问题。传统的伤口治疗方法，如自体移植，存在供体部位有限等缺陷。而现有的生物粘附敷料，虽然在伤口护理方面展现出一定潜力，但往往存在粘附力不足的问题，无法牢固地附着在伤口表面，容易因患者的活动而脱落，影响伤口愈合效果。同时，这些敷料还缺乏一些促进伤口愈合的关键特性，比如抗菌、止血和促进血管生成等功能，难以满足理想伤口愈合的需求。因此，开发一种具有良好粘附性、多功能的伤口敷料迫在眉睫。
伊朗医科大学的研究人员针对上述问题展开了深入研究。他们开发了两种创新的复合水凝胶粘合剂，分别基于 DOPA 和 TA，并将新型多金属生物活性玻璃纳米颗粒（BGNs）整合到其中。研究结果表明，这两种粘合剂在多个方面表现出不同的优势，为伤口愈合敷料的开发提供了重要的参考，在伤口护理领域具有重要意义。该研究成果发表在《Engineered Regeneration》上。
研究人员运用了多种关键技术方法。在材料制备方面，采用溶胶 - 凝胶法合成生物活性玻璃，并对其进行多种表征，如 X 射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）等；通过特定反应制备 GelMA 及 DOPA 接枝的 GelMA，并采用扫描电子显微镜（SEM）等手段对复合水凝胶进行表征。在性能测试方面，通过多种实验评估水凝胶的各项性能，如用拉普剪切试验测试粘附性，用 MTT 试验评估细胞毒性等。实验样本主要来源于小鼠和多种细胞系，如 NIH/3T3 细胞、L929 细胞等 。
下面详细介绍研究结果：
- 生物活性玻璃纳米颗粒的制备与表征：通过溶胶 - 凝胶法成功合成了掺杂 Cu、Sr 和 Co 的生物活性玻璃。TEM 图像显示其为无定形且不规则形状，掺杂离子减小了平均粒径。XRD 图谱表明其具有完全无定形性质，BET 结果显示其比表面积较高，具备良好的生物活性相关特征。
- 复合粘合剂的表征：成功合成 GelMA 并进行 DOPA 和 TA 的功能化修饰。SEM 观察到复合水凝胶具有多孔结构，BGNs 的加入增大了孔径，且两种粘合剂均具有相互连通的孔隙，有利于细胞迁移和组织生长。
- 水凝胶的溶胀与降解行为：GelMA - DOPA（GMD）水凝胶因亲水性和多孔结构具有较高的溶胀比，TA 基粘合剂则溶胀比低且剩余质量高。添加 BGNs 会降低水凝胶的降解和溶胀率，GMD - 10dBG 和 GMT - 10BG 水凝胶在溶胀和降解方面表现出平衡，适合用于伤口环境。
- 体外元素释放测量：通过 ICP 测试发现，GMD 基水凝胶的离子释放量多于 GMT 基水凝胶，但两者均实现了离子的持续释放，且释放量在生物相容范围内，有利于细胞增殖和血管生成。
- 粘附强度分析：两种水凝胶的粘附强度均与 BG 浓度正相关，TA 基水凝胶的整体粘附强度高于 DOPA 基水凝胶（除 GMT 外），表明离子对 TA 基水凝胶粘附性能影响更显著。
- 机械和流变学性能：添加 BG 会降低水凝胶的拉伸性和断裂伸长率，增加杨氏模量。GMT - 10dBG 的杨氏模量最高，其储存模量（G′）和损耗模量（G″）也显著高于其他组，表明其具有更强的机械性能。
- 表面润湿性测试：接触角测试表明，添加 BG 会降低水凝胶的接触角，使表面更亲水。GMT - 10dBG 的接触角最低，有利于细胞附着，阻碍细菌附着。
- 体外细胞毒性、形态观察：MTT 测试显示，GMD 基水凝胶细胞活力较低，可能与 DOPA 分子的轻微毒性和较高离子释放有关；GMT 基水凝胶细胞活力随时间增加，GMT - 10dBG 在第 7 天活力甚至高于对照组。活 / 死染色和 SEM 观察表明，两种水凝胶均支持细胞附着、存活和增殖。
- 水凝胶的抗菌功效评估：选择金黄色葡萄球菌和大肠杆菌进行测试，结果显示 GMT - 10dBG 的抑菌圈最大，GMD - 10dBG 在添加 BG 颗粒后对两种细菌也表现出显著的抗菌性能。
- 划痕和管形成实验：通过划痕实验和管形成实验评估水凝胶的血管生成活性，结果表明 GMD - 10dBG 在促进 HUVEC 迁移和管形成方面表现最佳，其分泌的 VEGF 水平也显著高于其他组，促进了血管生成。
- 血液相容性和止血相关测试：溶血测试表明，添加 BGNs 会增加溶血率，但所有样品溶血率均低于 5%，符合国际标准。止血测试显示，GMD - 10dBG 和 GMT - 10dBG 均具有良好的止血性能，GMD - 10dBG 在体外和体内止血效果均优于 GMT - 10dBG。
- 体内伤口修复评估：在小鼠全层伤口模型中，两种水凝胶均能促进伤口愈合。GMT - 10dBG 在第 7 天诱导完全再上皮化，GMD - 10dBG 在第 7 天新生表皮厚度、血管数量、成纤维细胞数量、胶原蛋白沉积等方面表现更优，两种水凝胶均能有效加速皮肤再生。
研究结论和讨论部分指出，成功开发了掺杂三元素的 58S 生物活性玻璃并应用于两种多功能止血伤口粘合剂中。GMT - 10dBG 因 TA 形成的双网络结构，在整体机械性能、血液相容性和抗菌方面略胜一筹；GMD - 10dBG 由于较高的离子释放率，在体外血管生成、止血和伤口再生方面表现更出色。两种水凝胶在体外和体内实验中均展现出良好的性能，为伤口愈合敷料的开发提供了新的思路和选择。但它们仍存在一些不足，需要进一步研究改进，以更好地应用于实际临床治疗中，这对于推动伤口护理领域的发展具有重要意义。
