香港中文大学（深圳）唐本忠院士团队 AFM：自上而下法制备AIE/柔性木基伤口敷料 - 助力耐药菌感染伤口快速愈合

2025-02-13 来源：高分子科技

手术、战场、意外事故等均可能造成身体创伤，伤口愈合过程中极易引发细菌感染，导致持续疼痛、焦虑、慢性疾病等问题，进而引发长期住院甚至死亡。相关数据显示，每年约有12%的足部溃疡因无法痊愈而需截肢，其5年病死率高达50%，这一比例远超肠癌、乳腺癌、前列腺癌等常见癌症。此外，感染伤口的治疗费用也极为高昂，每年相关费用超过500亿美元，给医疗系统和财政带来了沉重负担。目前市面上常见的伤口敷料，无论是传统的医用纱布敷料，还是新兴的水凝胶敷料、水胶体敷料、液体敷料、泡沫敷料等，大多存在广谱长效抑菌功能不足，缺乏对伤口周围湿环境的智能感知和调控能力等问题，导致伤口愈合周期较长。同时，一些高性能的伤口敷料因加工过程复杂耗能、生产效率低、价格昂贵，严重限制了其大规模临床应用。

为解决这一难题，香港中文大学（深圳）唐本忠院士、赵征教授、丘子杰教授及广州医科大学李莹教授，在《Advanced Functional Materials》期刊上发表了一项突破性研究成果。该研究通过简单高效的自上而下策略，开发出一种AIE/柔性木基光动力抗菌伤口敷料（AIE/FW），这种敷料不仅具有高效的抗菌功能和优异的湿度管理能力，还具备良好的生物相容性和生物可降解性，为新一代生物基抗菌功能敷料的规模化生产提供了重要设计蓝图。

相关成果以“Top-Down Assembly of Photosensitizable Flexible Wood Dressing with Synergistic Effect of Anti-Infection and Moisture Management”为题发表在《Advanced Functional Materials》期刊上（Adv. Funct. Mater. 2025, 2423123），香港中文大学（深圳）博士后黄思琪、香港科技大学博士后王再禹为论文第一作者。

理想的伤口敷料应具备在发炎和脓肿等恶劣条件下抑制复杂细菌感染的能力，同时在有渗液渗出时既能有效吸收渗出物，又能保持创面湿润。然而，大规模生产兼具高效广谱抗菌功能和优异湿度管理能力的高性能伤口敷料一直是一项极具挑战性的任务。这项研究另辟蹊径，首先对储量丰富且环境友好的天然木材进行简单的脱木素处理，保留了其具有吸湿透湿特性的三维分级多孔结构，并赋予其超柔韧性，使其能够舒适贴合人体皮肤（图1）。在此基础上，研究人员针对性地设计合成了硅氧烷接枝带有正电荷的AIE光敏分子（DTCSPYSi），该分子不仅具有高效的活性氧产生能力，展现出优异的光动力抗菌性能，细胞毒性小，而且能够与木材牢固结合（图2-4）。研究人员巧妙地利用DTCSPYSi的强杀菌效果和低细胞毒性，有效预防创面感染，减轻炎症反应。同时，结合DTCSPYSi的疏水特性以及木材透湿透气、吸湿调湿的固有属性，为伤口愈合提供了一个适宜的湿环境。通过光动力抗菌治疗和湿度管理的协同作用，实现了双效促进耐药菌感染伤口快速愈合的效果。

图1. AIE/柔性木基伤口敷料的设计策略及促进伤口愈合机制。

图2. DTCSPYSi的活性氧产生能力及光动力抗菌效果。

图3. DTCSPYSi的低细胞毒性。

图4. AIE/柔性木基伤口敷料的加工策略及柔韧性研究。

木材经过脱木素处理后，会暴露出更多丰富的活性官能团，这有利于其与带有正电荷和硅氧烷基团的DTCSPYSi发生相互作用。因此，通过简单的浸渍处理，即可将AIE光敏分子引入木材细胞壁结构。最终得到的AIE/FW敷料柔韧亲肤、舒适贴合（图4），具有高达99.73%的高效光动力抗菌功能，适宜伤口愈合的吸湿透湿性，以及优异的生物相容性（图5）。通过光动力抗菌和湿度管理的协同作用，AIE/FW敷料能够有效缩短感染伤口的炎症期，促进组织增殖再生，显著缩短伤口愈合周期（图6，7）。

图5. AIE/柔性木基伤口敷料的光动力杀菌效果、湿度管理评价及生物相容性研究。

图6. AIE/柔性木基伤口敷料在耐药菌感染伤口模型中的体内愈合效果及组织学评价。

图7. AIE/柔性木基伤口敷料在耐药菌感染伤口模型中的免疫荧光炎症分析。

值得一提的是，与其他文献报道的伤口敷料相比，该项研究提出的AIE/FW敷料综合性能极为突出。它不仅兼具优异的光动力杀菌及湿度管理功能，还拥有良好的生物相容性和环境相容性，且价格低廉、易于规模化生产。这使得AIE/FW敷料在临床急性、慢性创面治疗以及皮肤组织再生修复等方面展现出巨大的应用潜力。

全文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202423123

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（责任编辑：xu）

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