江南大学研究成果:可涂抹水凝胶用于伤口感染与愈合的研究论文

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临床治疗慢性伤口一直面临挑战,伤口周围微环境的pH值变化对于伤口愈合过程具有关键影响。目前通用的pH响应水凝胶监测方法存在不足,因此,研发一种能够提供多色荧光反馈功能的智能水凝胶显得尤为重要。

伤口治疗现状

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慢性伤口治疗领域的研究进展持续深入,健康皮肤的pH值通常保持在4至6的弱酸性范围内,而慢性伤口,如溃疡部位,由于细菌感染等原因,其pH值可能升高至7.0至8.9的弱碱性水平。这种pH值的失衡状况会促进致病菌的快速生长,同时妨碍组织的修复过程。因此,监测伤口微环境的pH值变化对于指导愈合过程具有重要意义。

传统监测局限

目前,光动力纳米技术与微环境响应系统相结合大连市同乐中小企业商会,显著提高了针对抗感染治疗的靶向性。然而,传统的pH响应型水凝胶主要依靠单一的荧光信号进行监测,这使其难以捕捉到微小的pH梯度变化。因此,研究人员正在开发一种具备多色荧光反馈功能的智能水凝胶,这种水凝胶能够通过色谱的变化直观地展示伤口pH值的波动情况,从而为创面的修复过程提供实时的可视化依据。

碳量子点优势

碳量子点作为一种新型的荧光纳米材料,因其卓越的光学特性,在荧光标记和生物成像等多个领域得到了广泛应用。课题组在前期研究中,成功利用柠檬酸和硫脲合成了多色碳量子点和鲜艳的红色荧光碳量子点。在此基础上,进一步通过引入1,2,3,4-丁烷四羧酸进行接枝,构建了具有高灵敏度和多色pH响应特性的改性碳量子点。

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水凝胶合成

课题组成功合成了含有改性碳量子点、纤维素纳米纤维、聚乙烯醇以及单宁酸的可涂抹型水凝胶。该水凝胶利用动态氢键网络,能够在现场实现自适应成型,精确适应不规则伤口的形状。它具备良好的弹性和自修复功能。此外,在pH值4至9的范围内,该水凝胶能够表现出灵敏的pH变色反应。

抗菌愈合效果

利用单宁酸与改性碳量子点共同作用,该水凝胶在黑暗环境中展现出持久且稳定的抗菌性能。在阳光照射或接受808 nm近红外光照射的情况下,仅需20分钟,即可对多种细菌实现超过90%的杀灭率,并有效加速伤口的愈合过程。此外,该材料具有良好的生物相容性。

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应用前景广阔

本项研究为开发反应性抗菌伤口敷料提供了有效途径。所采用的智能水凝胶拥有多色荧光反馈功能,这一特性使其在伤口监测及促进愈合的医用材料领域展现出巨大的应用潜力。此外,该技术有望为临床医学中慢性伤口的治疗提供创新的解决方案。

对于这种智能水凝胶是否能在未来临床治疗中得到广泛使用,公众意见不一。我们诚挚邀请您参与讨论,留下您的观点,并对本文给予点赞和转发。