自驱动pH响应性Janus纤维敷料通过免疫调节加速糖尿病伤口愈合

针对糖尿病伤口渗出液积聚和炎症失调的难题，研究人员开发了具有自驱动功能的pH响应性Janus纤维敷料（J-CPC）。该敷料通过梯度结构和姜黄素（Cur）负载的聚己内酯（PCL）纳米纤维协同作用，实现渗出液定向引流（减少47%伤口浸渍）、抗菌（>99%抑制金黄色葡萄球菌）和抗氧化（>90% DPPH清除率），并通过颜色变化实时监测伤口pH。动物实验证实其显著促进血管新生和胶原沉积，为慢性伤口治疗提供新策略。

　　

慢性伤口治疗正面临全球性挑战，尤其是糖尿病引发的伤口难以愈合问题。这类伤口被渗出液浸泡，炎症反应失控，形成恶性循环。据统计，全球约5亿人受此困扰，每年治疗费用超80亿美元。传统敷料只能被动覆盖伤口，无法应对渗出液管理、炎症调控和微环境重建三大核心难题。更棘手的是，慢性伤口pH值常升至7-9（正常为4-6），成为细菌滋生的温床。

针对这一系列问题，国内某高校团队在《Nano Today》发表了一项突破性研究。他们巧妙利用电纺技术，将疏水的聚己内酯（PCL）纳米纤维（直径约500 nm）与医用棉纱布（CG，纤维直径20 μm）结合，创造出具有"两面神"特性的Janus敷料（J-CPC）。这种敷料不仅像智能水泵般自动引流渗出液，还能通过颜色变化预警感染，更搭载了天然药物姜黄素的多重功效。

研究团队采用电纺技术精确控制纤维层厚度（约5.0 μm），通过接触角测试（PCL层107° vs CG层0°）验证其不对称润湿性。利用DPPH自由基清除实验评估抗氧化性，采用菌落计数法检测对金黄色葡萄球菌（S. aureus）的抑制效果，并建立糖尿病小鼠模型进行28天伤口愈合观察。

设计原理与材料表征
J-CPC的梯度孔隙结构使其具备单向泵送功能，10秒内可转移90%模拟渗出液。负载的Cur在碱性环境下释放加速，与伤口pH升高形成正反馈，实现按需给药。傅里叶红外光谱证实PCL与Cur成功复合，扫描电镜显示纤维呈三维网状结构。

多功能性能验证
在pH7-9范围内，敷料发生明显色变（黄→红），灵敏度达临床监测要求。抗菌实验显示25 mg/mL J-CPC可使S. aureus菌落减少99%，同时清除90%自由基。细胞实验证实其能降低促炎因子IL-6表达，提升抗炎因子IL-10水平。

动物实验效果
糖尿病小鼠伤口模型显示，J-CPC组第14天愈合率较对照组提高47%，组织学分析显示：

• 血管密度增加2.3倍（CD31染色）
• 胶原排列更有序（Masson染色）
• 巨噬细胞表型向修复型（M2型）转化

这项研究开创性地将材料工程与免疫调控相结合。Janus结构解决渗出液管理难题，pH响应特性实现"感知-治疗"闭环，而Cur的多靶点作用打破炎症恶性循环。这种"智能排水系统+药物工厂+炎症调节器"的三合一设计，为慢性伤口治疗提供了全新范式，尤其适合医疗资源匮乏地区的远程监护需求。未来通过集成更多生物传感器，这类敷料或将成为个性化医疗的重要载体。