静电纺丝微纳米纤维在伤口愈合领域发挥着至关重要的作用，其独特的纤维结构可模拟天然细胞外基质，为细胞迁移、增殖提供适宜微环境，同时具备良好的透气性和渗出液吸收能力，能有效阻挡病原体入侵、保持伤口干燥，减少炎症发生，显著加速创面愈合进程，已成为医用敷料研发的核心方向之一。
创面愈合是包含止血、炎症、增殖、重塑的复杂多阶段过程，其中止血阶段形成的血凝块，不仅是堵塞伤口的被动屏障，更是具有生物活性的临时支架，可调节炎症消退、释放多种调节因子，为后续组织再生奠定基础。但当前研究存在明显局限，止血与愈合阶段相互分离，现有敷料要么仅专注于快速止血，要么仅能在清创后促进愈合，未能充分利用血凝块天然的促愈合优势，甚至需通过清创清除血凝块，人为切断了两个阶段的自然联系，制约了愈合效果。
针对以上问题，近日，西南大学蚕桑纺织与生物质科学学院Bio-road生物医用材料研发团队在《Carbohydrate Polymers》（影响因子：12.5）上发表了题为“Electrospinning-Constructed
Polysaccharide-Based Multilayer Nanofiber Composite Membrane for Bridging
Hemostasis and Tissue Repair”的研究成果（DOI:
10.1016/j.carbpol.2026.125355）。该成果报道了一种静电纺多糖基多层复合微纳纤维膜材料（MCNM），用于将血液转化为具有生物活性、促进再生的血凝块基质，并研究其与创面的相互作用。该血凝块材料将作为材料与创面之间的关键功能桥梁，持续释放促愈合信号，无缝衔接并正向调控后续的愈合阶段。
在这项研究工作中，MCNM具有三层结构：接触伤口的第Ⅰ层由静电纺普鲁兰多糖/单宁酸/氨甲环酸纳米纤维膜组成（PTTNM）；第Ⅱ层由聚多巴胺/氯化钙改性的静电纺醋酸纤维素膜制成（PCaCANM）；第Ⅲ层由壳聚糖复合的纤维素水刺布组成（CS-CLSL）。当应用于出血的伤口时，MCNM可快速吸收血液中的水分并粘附和浓缩红细胞、血小板、纤维蛋白及其他活性成分，诱导快速形成血凝块材料（MCNMBC）并作为阻断血液流动的屏障，加速血液凝固并促进伤口愈合（图1）。
图1 MCNM的制备流程及应用图
扫描电子显微镜和孔隙率结果显示（图2），复合膜各层纤维均呈现出多孔网络结构，纤维表面光滑平整，各功能组分分布均匀，且具备较高的孔隙率，这种结构能高效吸附、管理伤口渗出液，实现对创面渗出液的科学管理，为伤口愈合提供有利的结构基础。
图2 纳米纤维膜的表面形貌
傅里叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼光谱（Raman）、X射线光电子能谱（XPS）等结构表征显示（图3），单宁酸（TA）和氨甲环酸（TXA）成功负载在普鲁兰多糖纳米纤维膜中，并且表征证明聚多巴胺与CaCl2已共同沉积到静电纺醋酸纤维素膜表面，形成了稳定的复合改性层。
图3 结构表征
本研究系统表征了敷料在接触血液时的功能。其中，MCNM凭借其梯度孔隙结构实现了定向渗液管理，能够有效富集血细胞和蛋白并防止液体积累（图4a）；PTTNM层显著加速了血凝块的形成过程，增强了其力学强度和结构稳定性，表现出优异的流变学特性（图4b-e）。红细胞/血小板粘附结果表明（图4f-i），PCaCANM表面通过Ca2+介导的凝血因子富集机制，显著促进了红细胞与血小板的粘附及纤维蛋白网络的形成，从而加速血凝块形成。综合来看，材料在调控血液接触行为、促进血凝块成熟与稳定方面展现出巨大潜力。
图4 血液接触行为
如图5蛋白质组学分析显示，与纯血凝块相比，MCNM与血液相互作用形成的复合血凝块材料中，参与创伤愈合进程的关键基因呈现显著上调趋势。这一表达模式的改变，揭示MCNM可能通过调控血凝块微环境中促愈合分子网络的激活，增强其生物学功能。进一步分析可见，该复合血凝块不仅作为创伤局部的临时性结构支架，更富集了多种与细胞黏附、基质重塑、血管生成及炎症调控相关的促愈合因子，这些因子可通过协同激活下游PI3K-Akt等信号通路的方式，促进细胞迁移、增殖及组织修复相关生物学过程，从而强化血凝块的促愈合效能。这一现象表明，MCNM并非仅作为物理性载体发挥作用，更可能通过与血液成分的相互作用，重塑血凝块的分子组成与功能特性，为创伤修复提供更优的生物活性微环境。
图5 蛋白质组学分析
如图6所示，对表面润湿性、生物相容性、抗菌效果及细胞迁移能力进行系统评估。CANM经过改性后，表面由疏水转变为超亲水，能够在3 s内实现完全润湿，有利于伤口渗出液的快速吸收。在生物相容性方面，MCNM无细胞毒性，在48小时内细胞活力为131.9%，同时溶血率仅为1.99%，证明其兼具优异的细胞相容性与血液相容性。在抗菌性能上，MCNM对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均表现出显著抑制效果，有助于预防伤口感染。尤为突出的是，在体外细胞迁移实验中，MCNM在48小时内的划痕愈合率达到83.2%，显著高于空白对照组（62.1%）和商业3M敷料（57.5%），展现了其促进细胞迁移和加速伤口愈合的强大潜力。综合来看，MCNM凭借其优秀的润湿性、良好的生物相容性、可靠的抗菌性能以及突出的促愈合能力，成为一款极具应用前景的高性能伤口敷料材料。
图6 生物界面特性
如图7所示，动物实验结果表明，MCNM及MCNMBC在促进伤口愈合方面展现出卓越的治疗效果。在愈合速率上，MCNMBC组表现出最快的伤口闭合速度，优于空白对照组和商业敷料。病理组织学分析进一步揭示了其优异的愈合质量：在炎症调控方面，MCNM和MCNMBC组在早期有少量炎性细胞浸润，显著优于空白对照组和商业对照组的严重炎症反应，这得益于材料中壳聚糖和单宁酸等的抗菌抗炎特性；在再上皮化方面，至第14天，MCNM和MCNMBC组已形成完整且结构良好的再生上皮组织；在胶原沉积方面，MCNM和MCNMBC组的胶原含量高达85.5%和90.7%，且胶原纤维排列致密规整，显著降低了瘢痕形成的可能性。
图7 动物实验验证及病理学分析
通过对巨噬细胞极化调控、炎症因子表达、流式细胞术及抗氧化能力等多维度实验的系统评估，MCNM在免疫调节与氧化应激调控方面展现出卓越的促愈合性能（图8）。为研究MCNM对巨噬细胞极化的调控作用，采用免疫荧光染色检测M1型和M2型巨噬细胞标志物。组织染色结果显示，术后第7天，MCNM和MCNMBC组的INOS表达量仅为对照组的49.5%和21.9%，而CD206表达量则分别约为对照组的3倍和5.5倍，表明MCNM可有效诱导巨噬细胞向抗炎M2表型极化。体外ELISA实验进一步证实，MCNM组促炎因子IL-6水平显著降低，抗炎因子IL-10水平接近M2阳性对照组，具有优异的抗炎能力。流式细胞术也显示MCNM组的M2巨噬细胞比例达56.7%，与阳性对照（57.2%）相当，再一次验证了其优异的抗炎能力。此外，DPPH自由基清除实验表明，MCNM的清除率达93.4%，具有优异的抗氧化性能。这些发现充分证明了MCNM是一种兼具抗氧化与抗炎功能的双效伤口修复敷料，其能够诱导巨噬细胞向M2表型极化实现抗炎，同时有效清除活性氧减轻氧化损伤，具有极其广阔的应用前景。
图8 抗炎抗氧化分析
西南大学蚕桑纺织与生物质科学学院2023级硕士研究生谭蕊译为本文第一作者，西南大学陆飞副教授为本文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、宜宾市双城协议保障科研经费项目的资助。
Bio-road研发团队一直专注于针对创面止血与促愈用材料、体内溶栓药物载体的研究，近三年课题组成员共主持包括国防项目，国家自然科学基金，重庆市科技攻关项目，重庆市自然科学基金在内的10余项科研项目。在Advanced Functional
Materials、Bioactive Materials、Chemical Engineering
Journal等杂志上发表高水平SCI论文50余篇；已申请国家发明专利40项，其中已授权20余项。
本研究成果原文下载：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2026.125355