基于透明质酸与二醛羧甲基纤维素的自修复水凝胶加速伤口愈合研究

针对慢性伤口愈合难题，研究人员开发了由透明质酸(HA)和二醛羧甲基纤维素(DCMC)通过半缩醛交联构建的GA负载自修复水凝胶(HA/DCMC@GA)。该材料通过冻融凝胶化技术制备，具有优异的机械性能、抗氧化和抗菌特性，动物实验显示其使伤口闭合率提升至76.29±4.08%（对照组33.62±6.24%），为新型伤口敷料设计提供绿色解决方案。

　　

皮肤作为人体最大的器官，其完整性破坏会导致严重健康风险。慢性伤口如糖尿病足溃疡因愈合缓慢、易感染等特点，每年造成巨大医疗负担。传统水凝胶敷料面临机械强度差、降解快、化学交联剂残留毒性等问题，亟需开发兼具生物相容性和功能性的新型材料。

研究人员通过创新性地组合天然聚合物透明质酸(Hyaluronic acid, HA)与氧化改性获得的二醛羧甲基纤维素(Dialdehyde carboxymethyl cellulose, DCMC)，利用二者在半缩醛(hemiacetal)作用下的交联特性，结合冻融循环(Freeze-thaw)物理凝胶化技术，成功构建了负载没食子酸(Gallic acid, GA)的多功能水凝胶系统。

关键技术包括：1）通过高碘酸钠氧化制备DCMC并验证醛基含量；2）优化pH值和冻融条件调控半缩醛交联度；3）采用FTIR、SEM、TGA、XRD等技术表征材料特性；4）通过MTT实验评估细胞相容性；5）建立大鼠伤口模型验证促愈效果。

【材料特性】
通过SEM观察到水凝胶具有均匀互通的宏孔结构，TGA显示其热稳定性显著提升。机械测试表明交联网络使压缩模量提高3倍，自修复实验证实切口能在2分钟内自主愈合。

【生物学性能】
MTT实验显示L929细胞存活率>95%，证实优异生物相容性。抗菌实验对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑菌圈达12-14mm，DPPH自由基清除率>80%，归因于GA的协同作用。

【动物实验】
糖尿病大鼠全层皮肤缺损模型中，HA/DCMC@GA组第10天伤口闭合率达76.29±4.08%，显著高于对照组(33.62±6.24%)。组织学显示炎症细胞减少70%，胶原沉积增加2倍，表皮再生完整。

该研究突破性地将生物基交联剂DCMC与HA结合，避免了传统醛类交联剂的细胞毒性问题。冻融凝胶化工艺绿色环保，所得水凝胶兼具力学强度与动态自修复能力，能适应关节活动。GA的持续释放协同增强抗氧化和抗菌效应，多维度加速伤口愈合进程。这项发表于《Journal of Colloid and Interface Science》的工作，为开发新一代智能伤口敷料提供了可产业化的技术路线，尤其适用于糖尿病等慢性创面治疗。