抗菌水凝胶广泛应用在药物载体、组织支架和伤口敷料等生物医学领域，是生物医用材料的研究热点。臭氧（O₃）具有广谱抗菌活性、抗炎、免疫调节、抗缺氧、无残留等优势，被用于缓解术后疼痛、控制斑块和生物膜、加速伤口愈合以及使植入物表面功能化。然而臭氧半衰期短、难以储存，限制了它在抗菌水凝胶中的直接应用。

图1. 臭氧油乳液水凝胶制备过程的示意图

图2. 臭氧凝胶粘附性能：a-b）在人体皮肤上的附着照片及承重照片，c）对各种基材的粘附示意图，d）臭氧凝胶-猪皮肤标准搭接剪切样条示意图，e）臭氧凝胶的搭接剪切应力曲线，f）原始水凝胶和臭氧凝胶的平均搭接剪切强度，g）臭氧凝胶-10%的自愈合性能

  臭氧释放能力是评估臭氧凝胶性能的一个重要指标（图3a）。定期收集臭氧凝胶样品并进行滴定，初始臭氧凝胶-10%样品中ROS浓度为57.2±6.1 mmol/kg（相当于2745 μg O₃/mL）。25℃，24 h内累计臭氧释放量达到27.1%；36℃，24 h内由于溶剂扩散和交换增强，释放速率显著加快达到36.9%。不同pH值对臭氧释放也有影响，在碱性条件下，臭氧释放速度略快（图3b)。臭氧凝胶伤口敷料在猪皮肤上进行测试，25℃释放9.2%的ROS，36℃释放16.1%（图3c），0-36 h释放速率在18.6-77.4 μg O₃/mL·h之间，证实在生物环境中，臭氧和ROS释放可持续长达36 h，足以促进伤口愈合。

图4. 臭氧凝胶抗菌特性：a）负载不同含量臭氧凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌悬浮液影响的琼脂平板图，b）臭氧凝胶对大肠杆菌的相对抗菌率，c）臭氧凝胶对金黄色葡萄球菌的相对抗菌率

图5. 臭氧凝胶对伤口的愈合性能：a）用凝胶覆盖小鼠背部全层创面的伤口修复过程，b）第0、3、6和9天用PBS（对照）、臭氧凝胶-0%、臭氧凝胶-10%和3M Tegadem^TM 覆盖的伤口愈合示意图，c）第0、3、6和9天的伤口面积示意图，d）使用ImageJ软件计算的每组平均伤口的面积示意图

图6. 免疫组织化学染色：a）TNF-α免疫组织染色示意图，b）TNF-α相对表达情况，c）CD68免疫组织染色示意图，d）CD68相对表达情况

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2024.10.053