水凝胶敷料在创面敷料中的最新进展

冯典 康耘滋 刘尚岐 王高慧

西安医学院医学技术学院

1．创面敷料

皮肤是人体与环境之间主要的物理屏障，在抵抗外源病原体入侵和体温调节方面发挥至关重要的作用，因此皮肤受损将会对健康造成不良的影响[1]。创面是指由物理、化学等因素导致人体组织或器官的损伤。创面愈合速度受创面类型、病理学条件和敷料类型等因素影响，敷料作为暂时性皮肤替代物可起到保护创面、固定、止血、防止细菌感染、促进表皮细胞增殖、促进血管生成等作用。传统敷料制作工艺简单，但存在易感染，剥离时易造成二次伤害等缺点[2]。

2．功能水凝胶敷料

与传统敷料相比，水凝胶医用敷料具有很好的亲水性，能吸收伤口的渗出液，而且不与伤口粘连，因此换药时不会破坏新生的肉芽或上皮组织。且水凝胶具有良好的生物相容性，可通过结构设计和功能整合，赋予水凝胶敷料多种优异性能，进而在创面愈合的各个过程中发挥重要作用。

2.1 抗菌水凝胶

壳聚糖水凝胶通过静电作用，壳聚糖水凝胶中带强阳性电荷的氨基糖类分子可以与带有负电荷的细菌细胞壁产生静电吸附，从而破坏细菌细胞壁。葡聚糖醛/聚乙烯亚胺水凝胶带正电，与带负电的细菌产生静电吸附作用，使细菌去极化或破坏其细胞膜，从而达到抗菌作用。葡聚糖醛/聚乙烯亚胺水凝胶抗菌谱广，对革兰阴性菌和阳性菌都具有一定的杀灭作用。

纳米氧化锌(ZnO)水凝胶：ZnO比表面积较大，表面带有大量正电荷，可与细菌膜相互作用，从而破坏细菌膜的完整性。纳米ZnO在水中释放的Zn+可进入菌体中破坏其蛋白酶结构。紫外线照射纳米ZnO所产生的活性氧可氧化菌体内的有机物。相较于其他纳米氧化物，ZnO具有理化性质稳定、安全无毒以及生物相容性好等优点，因而有着广泛的应用前景[3-4]。

2.2 自修复水凝胶

聚乙烯基四唑/氧化石墨烯基纳米复合物构筑纳米复合自修复水凝胶：通过电子转移生成催化剂的原子转移自由基聚合（AGET-ATRP）技术，在氧化石墨（GO）表面引入可控性聚丙烯腈（PAN）聚合物，通过高效点击反应将腈基修饰成功能性四唑结构，设计聚乙烯基四唑（PVT）/氧化石墨烯基纳米复合物（PVT-g-GO）。将其引入水凝胶中，基于金属—络合作用，合成具有较强自修复性能的PAA/PVT-g-GO纳米复合自修复水凝胶。水凝胶的自修复率为96.40%，拉伸强度达3.71Mpa，在柔性传感器等领域具有潜在的运用前景[5]。

PAMPS-G/C强韧性自修复水凝胶:利用鸟嘌呤和胞嘧啶之间的碱基对氢键作用，制备了具有粘附性及自修复性能的PAMPS-G/C复合水凝胶。调控碱基的含量可改善水凝胶的拉伸强度、自修复性能及粘附能力。其拉伸强度可达122KPa，自修复效果可达到65%。因此，该水凝胶材料在伤口敷料和可穿戴设备等生物医学材料具有非常好的潜在应用价值[6]。

2.3 止血水凝胶

海藻酸盐水凝胶：利用其比自身体积10倍的吸收量而被作为止血材料广泛使用，但是对于伤口愈合却无其他有效功能[2]。羧甲基壳聚糖水凝胶：其止血机理为壳聚糖游离的氨基引起内源性止血途径的激活，同时引起血小板聚集活化及红细胞的激活[7]。自组装短肽水凝胶：自组装短肽材料具有可编程、黏弹性好、生物相容性高和低免疫原性等特性;自组装短肽水凝胶在生理条件下可形成纳米纤维水凝胶，表现出良好的生物相容性，在不同外科手术伤口中，水凝胶可形成物理屏障，发挥止血效果，而不与凝血级联相互作用或受凝血级联影响，快速有效地控制出血而不伤害周围组织或细胞[8]。

2.4 抗炎水凝胶

皮肤严重创伤后，机体会发生炎症反应，单核/巨噬细胞会释放诸多炎症介质以清除进入机体的病原体，但过强的炎症反应会导致创伤加重甚至是创伤后脓毒症的发生，导致病情的加重。因此，可以通过设计具有多种功能的水凝胶皮肤敷料，发挥其适度抑制组织过度炎症，进而促进伤口愈合和组织修复。通过采用透明质酸和海藻酸钠，并以钙离子作为固化剂制作了水凝胶，并将奎宁作为包含药物，成功的制作了含奎宁的透明质酸/海藻酸钠水凝胶。该水凝胶具有良好的力学性能，无明显的细胞毒性，生物相容性良好，且能有效的抑制细菌内毒素诱发的巨噬细胞释放炎症介质[9]。

3．总结

创面敷料的发展非常迅速，并且逐渐呈现出功能化、多样化的发展趋势，以水凝胶敷料为代表的新型敷料正逐步取代传统敷料的常规应用地位。水凝胶作为一类新型医用敷料，可被广泛应用于细菌感染及难愈合创面。但目前水凝胶敷料的作用仍存在不能天然抗菌、不可降解等问题，仍然需要进一步的研究。