综述：两性离子水凝胶从材料设计到伤口敷料应用

这篇综述系统阐述了两性离子水凝胶（Zwitterionic hydrogels）在伤口护理中的前沿进展，重点分析了其独特的抗污（antifouling）、超强水合（superior hydration）、抗聚电解质效应（anti-polyelectrolyte）和可调机械性能（tunable mechanical properties）。通过整合抗菌剂、生长因子和智能响应元件（如pH/温度敏感材料），这类仿生材料能模拟细胞外基质（ECM），显著促进急慢性伤口（如糖尿病溃疡、烧伤）的愈合。文章还探讨了机器学习优化设计和临床转化挑战，为下一代智能敷料开发提供理论框架。

　　

两性离子水凝胶：伤口护理的革命性材料

结构与特性
两性离子水凝胶由同时携带正负电荷的分子（如磺基甜菜碱SB、羧基甜菜碱CB）构成，其独特的电荷平衡结构赋予三大核心优势：

1. 超强水合能力：通过NH₃
   ⁺
   和SO₃
   ^-
   等基团与水分子的强静电作用，维持伤口湿润环境，促进角质形成细胞迁移。
2. 抗污屏障：表面水合层可减少99%的蛋白质吸附（如纤维蛋白原），抑制金黄色葡萄球菌（S. aureus）和铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）的定植。
3. 动态机械响应：盐浓度升高时聚合物链伸展，增强药物释放效率；纯水中收缩避免过度肿胀。

伤口愈合机制
针对慢性伤口的四大愈合阶段（止血、炎症、增殖、重塑），两性离子水凝胶通过多重作用加速修复：

• 炎症调控：减少促炎因子TNF-α和IL-6分泌，促进M2型巨噬细胞极化。
• ECM模拟：三维多孔结构支持成纤维细胞增殖，胶原沉积量较传统敷料（如DuoDerm?）提高2倍。
• 抗氧化保护：清除过量活性氧（ROS），防止脂质过氧化损伤。

创新应用

1. 抗菌复合凝胶：载银纳米颗粒（AgNPs）的PCB水凝胶对MRSA杀菌率达98%，14天内实现全层皮肤再生。
2. 自修复材料：基于SBMA和THMA的共聚物在20分钟内自主修复断裂，适用于关节等动态伤口。
3. 智能监测系统：集成酚红染料的pH响应凝胶，通过智能手机RGB分析实时追踪伤口感染状态（pH 4-8）。

挑战与展望
当前研究需突破三大瓶颈：

1. 急性出血伤口的液体管理（可通过掺入壳聚糖提升吸液能力）
2. 耐药菌感染（光热疗法结合抗生素的协同策略）
3. 个性化适配（3D打印定制形状+机器学习优化配方）

未来，整合导电聚合物（如PEDOT:PSS）的多功能“电子皮肤”凝胶，或将开启实时监测-治疗一体化的精准医疗新时代。