通过快速溶液喷涂法制备的透气、多孔且导电的电子贴片，用于心电图（ECG）传感

《Polymer》：Breathable, porous and conductive e-patch for ECG sensing by rapid solution spraying method

凝血因子VII固定于聚己内酯膜可提升降解性能同时维持机械强度，适合开发新型止血敷料。采用双频调幅-调频振动弹性映射原子力显微镜评估固定前后的纳米力学特性，发现FVII的固定使杨氏模量从74.3±2.1 MPa增至86.8±4.1 MPa，降解60天后仍保持结构完整，表面粗糙度增加促进水解降解。

　　在现代医学领域，材料科学的发展为伤口护理和止血技术带来了革命性的突破。其中，聚己内酯（PCL）作为一种生物相容性良好、降解性能优异的高分子材料，广泛应用于药物输送和伤口敷料的开发。然而，PCL材料的降解速度相对较慢，且在降解过程中可能影响其机械性能，从而限制了其在实际应用中的效果。因此，如何在保持PCL机械性能的同时，提升其降解效率，成为研究人员关注的焦点。

近年来，一种新颖的策略被提出，即通过在PCL膜上固定凝血因子VII（FVII），不仅可以增强膜的机械强度，还能在一定程度上促进其降解。FVII作为一种维生素K依赖的凝血因子，在组织损伤时能够迅速启动外源性凝血级联反应，从而有效控制出血。在手术后或出血性疾病患者中，FVII的使用已被证明可以显著减少失血量，提高治疗效果。因此，将FVII固定在PCL膜上，不仅能够发挥其止血功能，还能改善PCL膜的降解特性，使其在应用过程中更加安全和有效。

为了更好地评估FVII固定在PCL膜上的纳米机械性能及其降解行为，研究人员采用了双模幅频调制（AM-FM）的原子力显微镜（AFM）技术。这种技术能够在不破坏样品的情况下，对材料表面进行高精度的纳米机械分析，包括弹性模量、硬度、粘弹性模量和能量耗散等参数。通过AM-FM模式，可以同时获得材料的表面形貌和机械特性，从而全面了解FVII固定对PCL膜性能的影响。

在实验过程中，研究人员首先制备了PCL膜，并在其表面引入了聚多巴胺（PDA）作为中间层。PDA是一种具有自粘附特性的高分子材料，能够通过多巴胺和/或氨基基团的激活作用，为后续的生物分子固定提供活性位点。为了改善PCL膜的亲水性，同时提高其降解性能，研究人员将PCL与另一种亲水性高分子——聚乙二醇（PEG）进行共混。这种共混不仅能够提升PCL膜的柔韧性和亲水性，还能在降解过程中形成更多的孔隙，促进细胞的浸润和生长。

在实际应用中，PCL-PEG共混膜的降解行为对止血敷料的性能至关重要。由于PCL本身具有较高的疏水性，因此在水性环境中其降解速度较慢。而通过引入PEG，可以显著加快PCL膜的降解速率，使其在体内环境中能够更快地被分解并被组织吸收。同时，PEG的引入还能改善膜的表面粗糙度，从而促进水解降解反应的进行，并释放出较为温和的酸性聚合物降解产物。这些降解产物不仅不会对周围组织造成不良影响，还能在一定程度上促进组织修复。

在进行纳米机械性能分析时，研究人员发现，FVII的固定显著提高了PCL膜的弹性模量。从原始的74.3 ± 2.1 MPa增加到最高值86.8 ± 4.1 MPa，这表明FVII的固定增强了PCL膜的机械强度，使其在降解过程中仍能保持良好的结构完整性。此外，研究还发现，膜表面的机械稳定性在FVII固定后有所提高，尽管膜的重量有所下降，但其表面粗糙度的增加并未导致机械性能的显著恶化。这表明FVII的固定不仅能够增强膜的机械性能，还能在一定程度上改善其降解特性，使其在实际应用中更加符合临床需求。

在实验过程中，研究人员通过AM-FM模式对PCL膜的纳米机械性能进行了系统分析。这种模式能够提供高分辨率的表面形貌和机械特性数据，从而帮助研究人员更深入地理解FVII固定对PCL膜的影响。通过比较固定前后的数据，研究人员发现，FVII的固定显著提高了膜的弹性模量和硬度，同时改善了其能量耗散能力。这些变化表明，FVII的固定不仅能够增强膜的机械性能，还能提高其在体内的适应性和稳定性。

此外，研究人员还发现，FVII的固定对膜的表面粗糙度产生了影响。在降解过程中，表面粗糙度的增加促进了水解反应的进行，从而加快了膜的降解速率。这种现象在高浓度FVII固定的膜中尤为明显，其降解速率显著高于低浓度FVII固定的膜。这表明，FVII的固定不仅能够改善膜的降解性能，还能通过调节表面粗糙度，提高其在体内的适应性和功能性。

在讨论部分，研究人员进一步分析了FVII固定对PCL膜性能的影响。他们指出，FVII的固定不仅能够增强膜的机械强度，还能在一定程度上改善其降解特性。通过AM-FM模式的分析，研究人员发现，FVII的固定显著提高了膜的弹性模量，使其在降解过程中仍能保持良好的结构完整性。此外，FVII的固定还增强了膜的粘弹性性能，使其在体内的适应性和功能性得到了提升。

研究人员还强调了FVII固定对止血敷料的潜在应用价值。由于FVII具有较高的特异性，能够仅在损伤部位激活，从而有效控制出血。同时，FVII的固定还能够提高膜的表面粗糙度，使其更容易与组织接触，促进细胞的浸润和生长。这些特性使得FVII固定的PCL膜在止血敷料的应用中具有显著优势。

在结论部分，研究人员总结了FVII固定对PCL膜性能的影响。他们指出，FVII固定的PCL膜在60天的体外降解测试中表现出良好的纳米机械性能和降解稳定性。尽管膜的重量有所下降，但其表面粗糙度的增加并未导致机械性能的显著恶化，反而提高了其在体内的适应性和功能性。此外，FVII的固定还显著提高了膜的弹性模量，使其在降解过程中仍能保持良好的结构完整性。这些结果表明，FVII固定的PCL膜具有良好的应用前景，特别是在止血敷料的开发中。

在作者贡献声明中，研究人员详细列出了各自在本研究中的角色。Rathosivan Gopal主要负责撰写原始稿件、可视化、方法设计、实验分析和数据处理；Ayoub Tanji参与了方法设计和实验分析；Sivakumar Sivalingam负责撰写和编辑稿件、资金获取和研究构思；Suhaini Kadiman也参与了资金获取和研究构思；Hendra Hermawan负责撰写和编辑稿件、数据验证、项目监督和研究构思；Syafiqah Saidin则负责撰写和编辑稿件、项目监督、资源协调、项目管理以及资金获取。这些分工表明，本研究是一个团队合作的成果，涵盖了从材料制备到数据分析的各个环节。

在研究过程中，研究人员还特别关注了生成式人工智能和人工智能辅助技术的使用情况。他们明确表示，在撰写过程中并未使用任何生成式人工智能或人工智能辅助技术，所有内容均为原创。此外，研究人员还声明了潜在的利益冲突。Syafiqah Saidin拥有尚未公开的专利，而其他作者则表示没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本研究的成果。

最后，研究人员对本研究的资助和支持表示了感谢。本研究得到了马来西亚教育部（MOE）的“基础研究资助计划”（FRGS）的支持，项目编号为FRGS/1/2023/STG05/UTM/02/3。此外，还得到了加拿大自然科学和工程研究委员会（NSERC）的“发现资助”支持，项目编号为RGPIN-2023-03884。研究人员特别感谢加拿大政府提供的“加拿大-东盟SEED奖学金”，使他们能够在加拿大拉瓦尔大学进行为期六个月的研究实习。

综上所述，FVII固定在PCL膜上的研究不仅在理论上具有重要意义，而且在实际应用中也展现出巨大的潜力。通过采用AM-FM模式的原子力显微镜技术，研究人员能够全面评估FVII固定对PCL膜纳米机械性能的影响，从而为开发新型止血敷料提供了科学依据。此外，研究还发现，FVII的固定能够改善PCL膜的降解特性，使其在体内环境中更加安全和有效。这些发现为未来止血敷料的开发和应用提供了新的思路和方向。