精氨酸与单宁酸协同增强壳聚糖基止血海绵的构建及其多功能伤口愈合性能研究

为解决传统伤口敷料功能单一的问题，研究人员开发了一种新型3D壳聚糖/单宁酸(CS/TA)水凝胶海绵，通过引入海藻酸钠(SA)和精氨酸(Arg)构建多功能止血材料。该材料通过物理交联形成多孔结构，具有>90%的抗氧化活性、25%的5分钟凝血指数(BCI)和2.08%的低溶血率，显著提升止血效率和生物相容性，为急诊和临床创面管理提供创新解决方案。

　　

论文解读
在创伤救治领域，传统敷料常面临功能单一、凝血效率低、生物相容性差等瓶颈。尤其对于战场、急诊等场景，亟需能同时实现快速止血、抗感染和组织再生的多功能材料。壳聚糖(CS)虽具有天然止血特性，但机械强度不足；化学交联剂如戊二醛又存在毒性风险。如何通过绿色工艺构建兼具优异力学性能和生物活性的止血材料，成为当前研究的核心挑战。

针对这一难题，国外研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表创新成果。研究人员采用冷冻干燥技术，通过精氨酸(Arg)的胍基与单宁酸(TA)多酚的协同作用，构建了CS/TA/SA/Arg复合海绵。关键实验技术包括：傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析化学结构，扫描电镜(SEM)观察多孔形貌，动态凝血指数(BCI)评估止血效能，以及DPPH法测定抗氧化活性。研究特别选用人源红细胞和血小板进行体外血液相容性测试。

3.1 材料制备与表征
通过调控CS/TA比例(1:0.16-1:0.34)筛选出最优配方CS/TA-2，其孔隙率达88.9%。添加SA和Arg后，FT-IR显示1712 cm^-1
处TA酯键特征峰及Arg胍基(1630 cm^-1
)的引入，证实了氢键和离子交联的形成。SEM图像显示Arg的加入使材料从纤维状转变为层状致密结构。

3.3 吸水与降解性能
CS/TA/SA/Arg-1展现出2500%的超高吸水率，远超文献报道的CS-AgNps-TA海绵(1000%)。降解实验表明，含Arg样品14天失重达80%，归因于SA的亲水性和Arg的电荷调节作用，这种可控降解特性有利于创面渗出物管理。

3.6 抗氧化与生物相容性
DPPH实验显示CS/TA/SA/Arg-3的自由基清除率>80%，显著高于纯CS/TA(50%)。MTT实验证实72小时细胞存活率>90%，符合ISO-10993-5标准。Arg通过促进一氧化氮合成，既增强抗氧化活性又加速细胞增殖。

3.8 止血效能突破
CS/TA/SA/Arg-3在5分钟内实现25%的BCI值，15分钟降至20%，优于商用止血材料Surgispon。其机制在于：TA多酚促进血小板聚集，Arg通过胍基增强纤维蛋白交联，而SA的负电荷与红细胞膜正电荷相互作用加速凝血。

结论与展望
该研究开创性地利用Arg作为绿色交联剂，解决了传统化学交联剂的毒性问题。CS/TA/SA/Arg-3的综合性能表现突出：2.08%的溶血率低于安全阈值，78%的血小板粘附率显示优异促凝活性，其多级孔结构(80.5%孔隙率)兼顾快速吸液和机械支撑。这种"止血-抗氧-再生"三位一体的设计理念，为开发新一代智能创伤敷料提供了范式。未来可通过动物模型进一步验证其在深部创面和感染性伤口中的应用潜力。