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烧伤创面易感染且愈合困难，传统抗生素治疗存在耐药性等问题。研究人员开发含羧甲基纤维素酰肼（CHP）、多巴胺接枝氧化果胶（OPD）的自愈合水凝胶，负载聚多巴胺包覆氧化石墨烯（PGO）和单宁酸（TA）。体外 / 体内实验显示其可抗菌、促细胞增殖，小鼠模型中显著促进愈合，为创面敷料提供新策略。
在创伤治疗的领域中，烧伤创面的修复一直是临床面临的棘手难题。这类由热力、电、化学或辐射等因素造成的损伤，不仅会引发剧烈疼痛，更因其开放性创口极易遭受细菌侵袭，导致炎症期延长、组织坏死加剧，甚至引发脓毒症等严重并发症。传统的治疗手段如全身抗生素疗法，虽能抑制感染，但长期使用易诱导细菌耐药性，且存在全身毒性风险；皮肤移植术则受供体来源限制，且可能引发免疫排斥反应。因此，开发一种兼具高效抗菌、止血促愈、生物相容性佳的新型创面敷料，成为迫切的医学需求。
为攻克这一难题，国内研究团队开展了相关研究，其成果发表在《Carbohydrate Polymers》。研究旨在构建一种多功能复合水凝胶，通过模拟贻贝足丝的黏附机制，结合光热抗菌与天然药物缓释特性，为烧伤创面修复提供新策略。
研究人员采用的主要关键技术方法包括：通过酯化和肼解反应合成含酰肼基团与止血聚磷酸（PolyP）基团的羧甲基纤维素（CHP）；利用高碘酸钠氧化果胶（Pectin）并接枝多巴胺（DA）制备多巴胺接枝氧化果胶（OPD），通过酰腙键动态交联构建自愈合水凝胶；将聚多巴胺包覆氧化石墨烯（PGO）与单宁酸（TA）负载于水凝胶网络，赋予其光热响应抗菌与抗氧化抗炎性能；通过小鼠烧伤模型验证水凝胶的体内疗效，结合组织学分析（如 HE 染色、Masson 染色）评估炎症反应、胶原沉积及血管生成情况。
材料合成与表征
研究首先合成 CHP 与 OPD。CHP 通过羧甲基纤维素（CMC）经酯化引入酯基，再经肼解反应生成酰肼基团，傅里叶红外光谱（FT-IR）显示中间产物在 1735 cm-1处出现酯基特征峰，肼解后该峰消失，证实酰肼基团成功引入。进一步与聚磷酸亚胺（PolyP-Im）反应，CHP 的 FT-IR 光谱在 1275 cm-1处出现 PolyP 特征吸收峰，确认止血功能基团接入。OPD 则通过氧化果胶的醛基与多巴胺的氨基反应制备，其结构通过 FT-IR 与 1H NMR 表征，证实多巴胺成功接枝。
水凝胶的性能评估
所制备的水凝胶展现出优异的自愈合能力，通过动态酰腙键交联，断裂后的水凝胶在室温下可快速恢复力学性能，拉伸强度达 0.21 MPa，断裂伸长率超 800%。黏附性能测试显示，水凝胶对猪皮肤的黏附强度为 12.5 kPa，得益于多巴胺邻苯二酚基团与组织氨基的相互作用，可紧密贴合创面防止液体渗漏。光热性能方面，负载 PGO 的水凝胶在近红外（NIR，808 nm）激光照射下，5 分钟内温度从 25℃升至 65℃，展现高效光热转换能力，体外抗菌实验表明其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均超 95%。此外，TA 的负载使水凝胶的 DPPH 自由基清除率达 82%，显著提升抗氧化能力，同时降低促炎细胞因子（如 IL-6、TNF-α）的表达，发挥抗炎作用。
体内烧伤修复效果
在小鼠全层皮肤烧伤模型中，PGO/TA/Gel 组的创面愈合速度显著优于对照组。术后第 14 天，该组创面闭合率达 92%，而空白对照组仅为 65%。组织学分析显示，PGO/TA/Gel 可显著减少炎症细胞浸润，促进 Ⅰ 型胶原沉积（Masson 染色显示胶原纤维排列整齐），并增加血管内皮生长因子（VEGF）表达，诱导新生血管生成（CD31 阳性血管密度较对照组提高 3 倍）。此外，光热治疗联合 TA 的抗氧化作用，使创面活性氧（ROS）水平降低 60%，减轻氧化应激损伤，加速成纤维细胞与角质形成细胞的增殖迁移。
研究结论与意义
本研究构建的 PGO/TA/Gel 复合水凝胶，通过多组分协同作用，实现了止血、黏附、光热抗菌、抗氧化抗炎的多功能整合。其核心优势在于：①模拟贻贝黏附机制的多巴胺基团确保水凝胶与创面紧密贴合，提升止血效率；②PGO 的光热效应实现无抗生素抗菌，规避耐药性风险；③TA 作为天然多酚，通过清除 ROS 与抑制炎症，优化创面微环境，促进组织再生。小鼠模型验证表明，该水凝胶可显著缩短烧伤愈合周期，改善愈合质量，为临床烧伤治疗提供了一种安全、高效的新型敷料选择。未来若能进一步优化规模化制备工艺与生物相容性评价，有望推动其向临床转化，造福广大烧伤患者。
