武汉理工大学生物材料团队于武汉3月1日电（通讯员 黄媛翎 郑佳怡）
作为人体的第一道天然屏障，皮肤在抵御外界环境使机体免受生物侵扰方面发挥着重要作用。当皮肤受到损伤需要进行治疗和修复时，手术缝合线、吻合器等是临床上使用的主要手段，它们可以牢固地将受损部位重新连接在一起，直至伤口愈合。但是这也意味着这些技术不但在缝合和拆除时会对伤口以及周围的健康皮肤造成二次伤害，增加疤痕形成的几率，而且治疗过程中在体内存在诱导组织炎症和纤维化的风险。因此需要开发可以用于治疗伤口的生物材料。水凝胶粘合剂可以达到密封伤口的目的，由于其多孔结构的特点，除了在提供湿润的伤口愈合环境方面具有天然优势外，还可以吸收组织渗出液并冷却伤口表面，提高伤口护理的质量。有粘性的水凝胶还可以在不破坏伤口的情况下实现创伤闭合，防止在皮肤损伤时造成病原体入侵，从而引起炎症感染甚至伤口溃烂。为了确保伤口愈合的有效性，理想的水凝胶粘合剂应该是安全无毒、发挥抗菌性能并且能够加快伤口修复过程的。
针对以上情况，武汉理工大学郑雯、郑佳怡等6位学生首次通过将βCD/AgNPs负载到水凝胶GHA/PVACD中，合成了具有皮肤粘附、抗菌、抗炎、导电、促进细胞增殖以及伤口修复效果的多功能水凝胶。
图1 图为不同水凝胶的扫描电镜图像
化生学院张甜教授的指导下，该团队文将β-葡聚糖接枝透明质酸（GHA）添加到聚乙烯醇（PVA）和β-环糊精（β-CD）的混合溶液中，采用氢键交联和化学交联相结合的方法制备了水凝胶GHA/PVACD，并探究PVA的浓度对水凝胶性能的影响。
同时，该团队通过傅里叶红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）、粘附性能、溶胀率、持水率、生物相容性等测试对该水凝胶的成分和性能进行了一系列研究。此外，还在水凝胶GHA/PVACD的基础上，加入了AgNPs溶液来提高抗菌和导电方面的性能，并通过细胞实验和动物实验测试了在电刺激作用下，材料的生物相容性和对伤口愈合的促进作用。
图2 图为与水凝胶共培养不同时长后琼脂平板上的菌落图片：（A）大肠杆菌、（B）金黄色葡萄球菌
、本项目的创新点在于该团队通过氢键交联和化学动态交联结合将PVACD、GHA和β-CD/AgNPs混合制备了多功能水凝胶。在制备过程中使用水浴法改变PVA浓度，制备了一系列的水凝胶粘合剂GHA/PVACD1、GHA/PVACD2、GHA/PVACD3和GHA/PVACD4。同时，在水凝胶GHA/PVACD3的基础上，加入了β-CD/AgNPs溶液，合成了负载AgNPs的水凝胶粘合剂HA/PVACD3/Ag。在抗菌实验中可以看出加入β-CD/AgNPs后，水凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌作用显著提高，而且由于AgNPs的存在，GHA/PVACD3/Ag拥有更高的电导率。实验证明，其中水凝胶GHA/PVACD3/Ag结合电刺激（ES）显示出了更快的伤口愈合效率，且电刺激后的炎性细胞浸润更少、胶原沉积更多，进一步证明了此导电水凝胶具有作为伤口粘合剂的潜在价值。
以上是该团队的阶段性成果，据悉，该项目已申请国家发明专利，希望该技术未来能实现工业化生产，为改善患者生活安全与质量贡献力量。
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