氢键有机框架（HOFs）作为一种新兴的多功能材料，因其出色的生物相容性、丰富的活性位点和可调节的孔隙度而备受青睐，这对于高级伤口护理极为有益。然而，一个重大挑战是将原始的HOFs粉末转化为与软生物系统兼容的轻质、超薄、自立的膜。近期，上海大学赵春华、杨雪和福建物构所曹荣、刘天赋等提出了一种形状适应性HOF基基质膜（HMMs）用于高效伤口愈合。该研究使用聚合物辅助液-气界面技术开发形状适应性HOF基基质膜（HMMs）。HMMs能够无缝地适应不同大小和形状的组织，有效止血，并提供高水蒸气透过性。值得注意的是，无论是体外还是体内研究，以及使用小鼠伤口模型的实验都表明，这些组织适应性的HMMs显著加速了伤口愈合，通过调节受损组织的炎症环境和促进快速再上皮化。此外，RNA测序分析和机制研究表明，HMMs有效地减少了炎症，并促进了组织从增殖阶段向皮肤发育的重塑阶段的转变。这项工作不仅为先进的伤口护理材料开辟了新的途径，而且为将 HOFs与聚合物混合以用于广泛的潜在应用奠定了基础。该工作以“Freestanding Hydrogen-Bonded Organic Framework Membrane for Efficient Wound Healing”为题发表在《Advanced Materials》上。
这项工作提出了一种由聚甲基丙烯酸甲酯 （PMMA） 介导的新型合成方法，用于在水面上形成独立的 HMMs（PMMA@PFC-73 membrane）（方案 1a、b）。这种方法保留了 HOFs 的结构完整性、孔隙率和功能特性，同时生产出适用于不同形状和大小的软组织的柔性膜。超轻柔软的 PMMA@PFC-73 membrane可以毫不费力地应用于具有不同形态的伤口组织。如方案 1c-e 所示。PMMA@PFC-73 伤口敷料通过保持湿润环境、吸收渗出液、促进人脐静脉内皮细胞 （HUVEC） 的增殖和迁移、消除活性氧 （ROS）、有效减少炎症以及保护细胞免受氧化应激，从而促进伤口愈合，为伤口护理提供创新解决方案和显著益处。方案1. PMMA@PFC-73伤口敷料的制备过程示意图图1展示了PMMA@PFC-73membrane的合成和表征。结果证实了PMMA@PFC-73 membrane保持了PFC-73的结晶相和物理性质，具有良好的柔韧性和超轻重量，并且能够无缝地贴合各种组织和器官表面。PMMA@PFC-73membrane具有优异的生物安全性，并且能通过氢键诱导红细胞聚集，加速凝血过程。此外，该膜展现出优异的水蒸气透过性，远超其他传统柔性基底，表明PMMA@PFC-73membrane不仅具备良好的组织粘附性，还能为伤口提供适宜的湿润环境，有助于加速伤口愈合过程。图1. PMMA@PFC-73 membrane的合成和表征。该团队经过增殖和划痕等实验评估了PFC-73对HUVECs增殖和迁移的影响，发现PFC-73能够显著促进HUVECs的活力、增殖和迁移。体外测试验证了PFC-73具有显著的抗氧化和抗炎作用（图2），有助于改善炎症反应并保护细胞免受氧化应激的损伤，这对于促进伤口愈合和组织修复具有重要的治疗潜力。图2. PFC-73的抗炎效果及其对细胞的抗氧化应激保护。经过PMMA@PFC-73 membrane处理之后，小鼠伤口愈合率达到97%左右（图3）。这些结果证实了PMMA@PFC-73 membrane处理的伤口愈合速度明显加快，愈合率显著高于对照组和单独使用PFC-73的组，并且在组织学上显示出更少的炎症细胞浸润、更多的胶原蛋白沉积和更完全的表皮重建。此外，PMMA@PFC-73 membrane的应用还显著降低了伤口组织中IL-6的表达，减少了炎症反应。这些结果表明PMMA@PFC-73 membrane作为一种新型的伤口敷料，能够有效促进伤口愈合，提高愈合质量，并且具有良好的生物安全性，为临床伤口治疗提供了新的可能性。图3. PMMA@PFC-73纳米复合膜对小鼠伤口愈合的治疗作用。本研究开发的基于 HOFs 的纳米复合膜可以促进 HUVECs 增殖和迁移，消除 ROS，有效抗炎，保护细胞免受氧化应激。这代表了将多功能 HOFs 应用于伤口管理的首次努力，并可能激发更多与脆弱组织相容的生物活性材料，以改善医疗保健。HOFs 在薄膜敷料中的可用性具有推动生物医学技术发展的巨大潜力，并通过利用 HOFs 的多种特性为医疗保健开辟了许多新的可能性。该研究得到了中国医学科学院创新医学计划（2022-I2M-1-012），111 项目 （B18007）;国家重点研发计划（2020YFA0113000）;广东省重点领域研究发展计划（2021B0909060001）;上海市基础研究计划（20JC1412200）;中国国家自然科学基金 （22033008）;福建省自然科学基金（2023J05087）等项目的支持。https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202411229声明：仅代表作者个人观点，作者水平有限，如有不科学之处，请在下方留言指正！
