光催化抗菌-药物缓释双功能壳聚糖/聚乙烯醇复合敷料的构建及其促进伤口愈合机制研究

针对伤口感染导致的愈合延迟难题，印度科研团队开发了TiO2/Ciprox/PEG纳米复合改性Cs/PVA透皮贴片。该材料通过TiO2光催化产生活性氧(ROS)杀菌，结合PEG包载的环丙沙星(Ciprox)实现71%载药率与缓释特性，体外实验证实其显著抑制微生物生长并促进NIH3T3细胞增殖，为慢性伤口治疗提供新型多功能解决方案。

　　

皮肤作为人体最大的器官，其伤口愈合过程常因微生物感染而受阻。传统敷料难以兼顾抗菌、机械支撑与组织再生等多重需求，特别是无法实现药物的精准控释。这一临床痛点催生了生物纳米材料在创面修复领域的创新应用——通过整合天然聚合物的生物活性与纳米材料的独特性能，构建智能伤口管理系统成为研究热点。

印度SRM科学技术研究院（原Southern India Scientific Corporation）的研究人员开发了一种革命性的复合伤口敷料。该研究巧妙地将壳聚糖(Cs)的止血促愈特性、聚乙烯醇(PVA)的机械强度，与二氧化钛(TiO₂)纳米颗粒的光催化抗菌功能相结合，并通过聚乙二醇(PEG)修饰实现抗生素的高效负载与缓释。相关成果发表在《International Journal of Biological Macromolecules》上，为慢性伤口治疗提供了多功能一体化解决方案。

研究团队采用水热法合成TiO₂纳米颗粒，通过XRD确认其anatase晶型；采用PEG包覆构建TiO₂/Ciprox纳米复合物；通过溶液浇铸法制备Cs/PVA基复合贴片；利用FTIR、SEM进行材料表征；开展溶胀率、孔隙率测试评估物理性能；通过抗菌实验和NIH3T3细胞实验验证生物活性。

结果部分显示：

1. 材料表征：XRD显示TiO₂为25.71°(101)晶面的anatase相，SEM证实纳米颗粒均匀分散于聚合物基质，FTIR验证PEG成功包覆。
2. 物理性能：贴片具有65%溶胀率和67%孔隙率，利于渗出液吸收和氧气交换。
3. 抗菌活性：TiO₂光催化产生的ROS与Ciprox协同作用，对常见伤口病原体表现出显著抑制效果。
4. 药物释放：PEG修饰使载药效率达71%，体外释放实验显示持续72小时的缓释特性。
5. 生物相容性：NIH3T3细胞活力实验证实材料促进成纤维细胞增殖，划痕实验显示加速伤口闭合趋势。

结论与意义：
该研究构建的Cs/PVA/TiO₂-Ciprox-PEG复合系统成功整合了三大核心功能：
1）机械支撑：PVA弥补了Cs的力学缺陷，赋予贴片良好柔韧性；
2）动态抗菌：TiO₂光催化与抗生素的协同作用实现"即时杀菌-长效抑菌"双重机制；
3）智能给药：PEG稳定化纳米载药系统实现创面微环境响应性释放。

特别值得注意的是，材料降解产物N-乙酰葡糖胺可进一步促进组织再生，形成"治疗-修复"良性循环。这种将无机纳米材料、合成聚合物与天然多糖优势相融合的设计策略，为开发新一代智能伤口敷料提供了重要范式，在慢性糖尿病溃疡、烧伤等难愈性创面治疗中具有广阔应用前景。