创伤及慢性疾病引起的难愈合伤口会给人类的正常生活造成严重不适和危害。暴露的伤口很容易被细菌感染，可能造成截肢，甚至死亡。具有抗菌活性的伤口敷料因能有效地抵制微生物感染而受到广泛关注。现阶段伤口敷料的抗菌活性通常源于负载的抗菌剂，如抗生素、金属离子和季铵盐等。然而，传统的抗菌剂通常具有细胞毒性且能诱导耐药细菌的产生。因此，开发和设计无抗菌剂的伤口敷料至关重要。近红外(NIR)光热抗菌因具有高效、广谱的抗菌活性和不易诱导细菌耐药等优点而受到研究者的青睐。由于其具有远程可控性，深层组织渗透，无创性和促进组织再生等优点，NIR光热疗法在抗菌应用中引起了广泛的关注。
四川大学生物材料工程研究中心张仕勇教授、于云龙副研究员一直致力于利用天然提取物抗菌、抗肿瘤的研究，在该领域已经发表了多篇SCI论文，Advanced Functional Materials, Chemical Engineering Journal，ACS Applied Materials & Interfaces等。最近该团队以天然产物壳聚糖（CS），丝素蛋白（SF），单宁酸（TA）和铁离子（Fe3+）为原料，结合冷冻干燥技术合成了一种具有多功能性的伤口敷料，如图1所示。基于氢键和金属配位的作用，该冷冻凝胶具有较好的柔韧性和压缩往复性。该敷料具有丰富的多孔结构，可通过快速吸收血液对伤口进行止血，见图2。同时TA具有一定的血管收敛性，可进一步增强敷料的止血性能。此外，得益于TA/Fe3+络合物的NIR光热性能，该伤口敷料可以高效地杀死金黄色葡萄球菌和大肠杆菌，并且可至少重复使用4次进行抗菌消毒。
另外，细胞实验证明伤口敷料具有较好的生物安全性，并可以有效地促进细胞增殖。动物实验表明，该冷冻凝胶可有效地消除伤口处的微生物感染，并加速创面愈合。综上所述，这种新型的生物可再生冷冻凝胶具有出色的止血，光热抗菌及促进皮肤再生的性能，有望作为伤口敷料在临床上得到广泛应用。该论文以“Multifunctional and Recyclable Photothermally Responsive Cryogels as Efficient Platforms for Wound Healing”为题，发表在Advanced Functional Materials杂志上。
近期，该课题组又利用TA@Fe3+的自催化性能通过一锅法制备了一种兼具粘附和NIR光热抗菌活性的水凝胶，如图3。该研究制备的水凝胶解决了伤口敷料缺乏皮肤粘性的缺点。
图3. 兼具自粘附和NIR光热抗菌活性的水凝胶的制备及其生物学应用
力学性能测试表明，该水凝胶具有较好的柔韧性，并且可以自由多次地粘附在生物组织上（心、肝、脾、肺、肾），这主要得益于TA的多酚结构。同时，该工作还探究了TA@Fe3+促进成纤维细胞增殖行为的机理。此外，体外和体内试验均表明，该活性水凝胶可有效地防止细菌感染并加速组织再生。这部分工作以“One-pot, self-catalyzed synthesis of self-adherent hydrogels for photo-thermal, antimicrobial wound treatment”为题，发表在Journal of Materials Chemistry B杂志上。
四川大学生物材料工程研究中心博士生李鹏飞同学为该论文第一作者，张仕勇教授、于云龙副研究员为通讯作者。该研究受到国家自然科学基金面上项目、青年项目及中国博士后科学基金的支持。
原文链接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201904402
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/tb/d0tb02160a#!divAbstract
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