综述：碳点-水凝胶复合材料在慢性伤口愈合中的研究进展

这篇综述系统探讨了碳点（CDs）与水凝胶的协同整合策略，通过非共价/共价交联（如酰胺键、Schiff碱键）构建多功能复合材料，解决了传统水凝胶机械强度不足和CDs水分散稳定性差的双重挑战。文章重点阐述了CDs-水凝胶在伤口愈合四阶段（止血、抗炎、增殖、重塑）的精准调控机制，包括活性氧（ROS）清除、巨噬细胞M2极化、生长因子控释及细胞外基质（ECM）仿生结构构建，为慢性伤口（如糖尿病足溃疡）治疗提供了创新解决方案。

　　

Abstract
慢性伤口管理仍是全球医疗的重大挑战，碳点（CDs）与水凝胶的融合为这一难题提供了突破性解决方案。水凝胶的三维网络结构为伤口提供湿润环境，但其机械强度不足和药物控释能力有限；CDs虽具备抗菌、抗炎和促愈合特性，却易发生聚集淬灭（ACQ）和氧化失活。通过共价/非共价策略将CDs嵌入水凝胶网络，不仅增强材料力学性能（压缩模量提升300%），还实现了CDs的稳定分散和功能长效化。

Introduction
慢性伤口如糖尿病足溃疡因高感染率、难愈性导致严重并发症。传统敷料（纱布等）缺乏生物活性，而单一水凝胶存在交联松散、机械性能差等问题。CDs作为零维碳纳米材料，分为碳量子点（CQDs）、碳纳米点（CNDs）、碳化聚合物点（CPDs）和石墨烯量子点（GQDs），其表面丰富的官能团（-COOH、-OH）赋予其抗菌（通过氧化应激和DNA损伤）和促血管生成能力。然而，CDs的临床应用受限于水相不稳定性。

Synthetic methods of CDs-Hydrogels
构建策略分为两类：非共价相互作用（氢键、静电作用）和共价交联（酰胺键、Schiff碱）。前者操作简便但结合力弱，后者通过CDs表面羧基与水凝胶氨基反应形成稳定共价键，使交联密度提升50%，溶胀率降低30%。值得注意的是，CDs的sp²
/sp³
杂化核心可诱导水凝胶动态网络重构，赋予材料自愈合特性（修复效率达90%）。

Mechanical properties and self-healing capabilities
CDs-水凝胶的压缩强度可达120 kPa，远超普通水凝胶（20 kPa）。其溶胀行为受pH/温度双重调控：酸性环境下羧基质子化导致溶胀率增加，而CDs的光热效应（近红外照射升温50°C）可触发药物突释。自愈合性能源于动态亚胺键重组，30分钟内可实现切口完全愈合。

Applications in wound healing

1. 止血阶段：带正电的CDs激活凝血级联，5秒内实现止血；
2. 抗炎阶段：CDs清除ROS并促进巨噬细胞向M2表型极化，炎症因子TNF-α降低60%；
3. 增殖阶段：缓释VEGF使成纤维细胞迁移速度提高2倍；
4. 重塑阶段：仿ECM的纳米纤维结构引导胶原定向排列。

展望
未来需优化CDs-水凝胶的体内降解动力学，并通过多组学技术解析其分子机制。该材料在感染性伤口和烧伤领域展现出巨大转化潜力。