银磺胺嘧啶整合双网络水凝胶：兼具机械适应性与抗菌性能的创面修复材料

【编辑推荐】针对传统水凝胶敷料机械性能不足、生物相容性差及抗菌效能有限等问题，研究人员通过绿色工艺开发了基于羧甲基壳聚糖(CMCS)/氧化果胶(OP)和聚乙烯醇(PVA)的双网络(DN)水凝胶，并整合银磺胺嘧啶(SD-Ag)。该材料展现9.86±0.2 mm（大肠杆菌）和5.96±0.2 mm（金黄色葡萄球菌）抑菌圈，细胞活性>85%，为创面管理提供了兼具力学可调性、生物安全性与持续抗菌的创新解决方案。

　　

在创面修复领域，传统敷料常面临机械性能与生物功能难以兼顾的困境。现有水凝胶虽能维持湿润环境，却普遍存在强度不足、易引发感染等问题。尤其当面对慢性伤口或感染性创面时，单一功能材料往往捉襟见肘。如何开发兼具力学适应性、生物安全性和持续抗菌活性的智能敷料，成为临床转化的关键瓶颈。

针对这一挑战，国内研究团队在《Materials Chemistry and Physics》发表创新成果，通过仿生设计构建了银磺胺嘧啶整合的双网络水凝胶系统。该研究巧妙利用天然多糖的分子特性：首先通过高碘酸钠氧化果胶获得带醛基的氧化果胶(OP)，与含氨基的羧甲基壳聚糖(CMCS)发生动态希夫碱(Schiff base)反应形成第一重共价网络；继而引入聚乙烯醇(PVA)通过冻融循环构建氢键交联的物理网络，形成互穿双网络结构。抗菌组分银磺胺嘧啶(SD-Ag)的加入更赋予材料广谱抗菌特性。

关键技术包括：动态共价交联网络构建、冻融循环物理交联优化、药物缓释动力学分析。研究通过流变学测试证实双网络协同效应使储能模量提升3倍，压缩强度达85 kPa；体外释放实验显示72小时SD-Ag累积释放率仅55%，证实其持续抗菌潜力。抗菌实验显示对大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)的抑菌圈直径分别达9.86±0.2 mm和5.96±0.2 mm。MTT法检测细胞活性>85%，溶血率<5%，满足临床安全性要求。

材料表征
傅里叶变换红外光谱(FTIR)证实OP醛基与CMCS氨基的成功交联，扫描电镜(SEM)显示多孔结构（孔径20-50μm），有利于营养物质交换。差示扫描量热法(DSC)显示热分解温度提升至315°C，显著高于单网络水凝胶。

力学性能
通过调节PVA浓度（8-12wt%）可实现压缩模量从45 kPa到120 kPa的精准调控。循环压缩测试表明，经过5次80%应变压缩后，能量耗散率仍保持92%，远超传统单网络水凝胶（<65%）。

生物学评价
活/死细胞染色显示L929成纤维细胞在材料表面增殖良好；全血凝固实验显示凝血指数(BCI)较商用敷料提升40%，证实其促愈合潜力。

该研究突破性地将天然多糖的生物学优势与合成聚合物的力学特性相结合，通过多尺度网络设计实现"强度-弹性-功能"的协同优化。其环境友好的制备工艺（全程水相反应）更符合可持续发展理念。临床转化后，这种智能敷料有望解决感染性创面、烧伤等复杂伤口的临床管理难题，为组织再生材料设计提供新范式。