综述：从化学到物理策略的多模式方法促进伤口愈合的进展

这篇综述系统探讨了通过化学（pH调节、生物材料、气体疗法）和物理（电刺激、光热疗法、机械转导）多模式策略加速慢性伤口愈合的最新进展，重点分析了气体分子（NO、CO、H2S、O2、H2）的纳米递送平台、智能水凝胶和自供电电子器件（TENG/PENG）的协同作用机制，为开发个性化、无疤痕的再生治疗方案提供了创新视角。

　　

伤口愈合的复杂性挑战

皮肤损伤尤其是慢性伤口（如糖尿病足溃疡）已成为全球医疗负担，其特征是持续性炎症、菌膜形成和细胞外基质（ECM）重塑障碍。急性伤口通常在14天内愈合，而慢性伤口因高血糖、缺氧和免疫失调陷入"炎症-蛋白酶-生长因子失衡"的恶性循环。值得注意的是，胎儿伤口可通过独特的低炎症微环境实现无瘢痕愈合，这为再生医学提供了重要启示。

化学策略：气体分子的精准调控

气体疗法通过递送NO、CO、H₂S等信号分子发挥核心作用：

• 一氧化氮（NO）：通过NONOate纳米载体或光响应材料（如AI-MPDA）控释，既能杀灭MRSA生物膜，又通过激活PI3K/Akt通路促进血管新生。
• 一氧化碳（CO）：金属羰基化合物（CORM-2）和白光触发的无金属供体（TPP-HF）通过HO-1通路减轻炎症，在糖尿病模型中使伤口面积缩小85%。
• 硫化氢（H₂S）：PRO-ST荧光探针在近红外激活下调节巨噬细胞M2极化，使IL-6水平降低3倍并加速上皮再生。

pH响应系统如微针阵列通过酸性环境（pH 5.5）触发抗生素释放，而MOF基纳米催化剂（2D Cu-TCPP(Fe)）在伤口葡萄糖氧化过程中自发产酸，增强·OH杀菌效果。

物理策略：能量与力的协同干预

电刺激领域的突破包括：

• 摩擦纳米发电机（TENG）：基于皮肤运动的iTENG贴片产生15-75V脉冲电场，使成纤维细胞迁移速度提升52%，VEGF表达增加4倍。
• 压电纳米材料：ZnO纳米棒/PDMS贴片模拟内源性电场（300-900mV），通过激活ERK/CREB通路促进角质形成细胞增殖。

光热疗法的创新设计：

• 黑磷纳米片（BPNS）在NIR下产生局部42°C高温，同时通过JAK-STAT-OAS通路促进M2巨噬细胞极化，使感染伤口闭合率提高99%。
• 硒掺杂微针（SeC@PA）穿透生物膜后发生GSH消耗和光动力协同效应，对E. coli杀灭率达99.99%。

机械力调控方面：

• 热驱动水凝胶（PNIPAM-PMAA）在体温触发下产生125J/m²粘附力，通过周期性收缩使伤口面积减少90%。
• 磁性水凝胶（PEGDA-RGD-TMP）在动态磁场中诱导成纤维细胞Ras/MEK/ERK通路激活，胶原沉积量增加47%。

未来展望与挑战

尽管多模式疗法展现出90%以上的动物模型愈合率，临床转化仍面临：

1. 纳米材料降解性（如MoS₂的长期滞留风险）
2. 设备标准化（电刺激参数需个体化调节）
3. 成本效益平衡（藻类产氧敷料的60小时寿命限制）
   新兴的智能敷料正整合微流控传感、AI预测和远程医疗功能，朝着"监测-治疗一体化"系统发展，为实现人类完全性组织再生提供可能。