综述：生物材料介导的序贯给药促进伤口愈合的新趋势

这篇综述系统阐述了生物材料介导的序贯给药策略在伤口愈合领域的最新进展，重点探讨了双层/多层结构、层层组装技术、多孔基质设计等材料工程方法，以及基于物理化学特性（如pH响应、氧化还原响应）的智能控释机制。文章深入分析了水凝胶、电纺纤维、微纳米颗粒等先进敷料如何通过时空精准的药物递送，协同解决慢性伤口中的感染（如S. aureus）、氧化应激（ROS）、异常炎症（M1/M2巨噬细胞极化）和血管再生（VEGF/PDGF）等关键病理环节，为下一代智能伤口治疗平台的开发提供了理论框架。

　　

生物材料介导的序贯给药：伤口愈合的新范式

伤口愈合的复杂进程

正常伤口愈合包含止血、炎症、增殖和重塑四个重叠阶段，涉及血小板、中性粒细胞、巨噬细胞和成纤维细胞的精密协作。然而在糖尿病足溃疡等慢性伤口中，高血糖微环境会破坏这一进程，导致细菌生物膜形成、活性氧（ROS）过量积累、M1型巨噬细胞极化受阻以及血管生成因子（如VEGF）表达下降等病理特征。

敷料技术的革新

传统纱布敷料因功能单一已逐渐被智能材料取代：

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  电纺纤维：仿生ECM结构的高比表面积纤维网络，可负载抗生素或生长因子，通过调节纤维长度实现差异释放

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  水凝胶：含90%水分的三维网络（如壳聚糖/透明质酸），其溶胀-降解行为可响应伤口pH变化（健康皮肤pH 5.5-6.5 vs 感染伤口pH 7.15-8.9）

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  微纳米颗粒：银纳米粒（AgNPs）通过破坏细菌膜发挥抗菌作用，而脂质体可高效递送核酸药物

序贯给药的实现策略

结构设计导向：

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  双层敷料：内层壳聚糖（CS）快速释放抗菌剂，外层聚多巴胺（PDA）缓释抗氧化剂，模拟皮肤分层结构

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  层层自组装：通过静电作用交替沉积带正电的壳聚糖和带负电的羧甲基纤维素（CMC），构建pH敏感的"纳米仓库"

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  多孔支架：金属有机框架（MOF）负载一氧化氮（NO），近红外触发释放促进血管新生

材料特性调控：

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  光热响应：CuS纳米颗粒在近红外照射下产生局部高热，协同清除耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）

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  动态化学键：希夫碱键在酸性环境中断裂，实现感染部位的靶向释药

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  双网络水凝胶：UPy四重氢键与儿茶酚-Fe³⁺配位键协同，赋予材料自愈合性和可注射性

临床转化挑战与展望

当前研究在动物模型中已证实：

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  葡萄糖氧化酶（GOx）催化生成的H₂O₂可协同CuNCs实现抗菌-降糖双功能

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  血小板衍生生长因子（PDGF）缓释支架使糖尿病大鼠伤口收缩率达96.19%

但大规模应用仍面临生物相容性（如金属离子蓄积）、生产成本（如LbL工艺复杂）等瓶颈。未来或将通过3D生物打印定制个性化敷料，整合实时pH/温度监测功能，推动精准医疗时代的伤口管理变革。