用于傷口愈合和皮膚組織工程的導(dǎo)電生物材料
傷口尤其是慢性傷口嚴(yán)重威脅人的身體健康和生活質(zhì)量。在傷口護(hù)理中,敷料必不可少。敷料不僅能為傷口提供保護(hù)和維持穩(wěn)定的濕潤環(huán)境,同時具有生物活性的傷口敷料能夠促進(jìn)傷口愈合和皮膚組織再生。近十年來,導(dǎo)電生物材料在促進(jìn)傷口愈合和皮膚組織工程方面展示出巨大的潛力:具有與人皮膚相似的導(dǎo)電性,良好的抗氧化能力、抗菌活性和光熱效應(yīng),以及電控藥物輸送。然而,目前仍然缺乏導(dǎo)電生物材料在傷口修復(fù)領(lǐng)域的全面綜述。

Conductive Biomaterials as Bioactive Wound Dressing for Wound Healing and Skin Tissue Engineering?
Rui Yu, Hualei Zhang, Baolin Guo*
Nano-Micro Letters (2022)14: 1?
本文亮點
1.?全面綜述了用于傷口愈合領(lǐng)域的導(dǎo)電生物材料,包括不同的導(dǎo)電物質(zhì),不同結(jié)構(gòu)類型的導(dǎo)電敷料,以及在不同類型的傷口中的應(yīng)用。
2.?總結(jié)了三種導(dǎo)電生物材料促進(jìn)傷口愈合和皮膚組織工程的方式。
3.?提出了設(shè)計多功能導(dǎo)電生物材料用于促進(jìn)傷口愈合和進(jìn)一步臨床轉(zhuǎn)化的挑戰(zhàn)和前景。
內(nèi)容簡介
西安交通大學(xué)郭保林課題組在這篇綜述中,首先概括了導(dǎo)電生物材料的設(shè)計和制造方法,包括不同的導(dǎo)電物質(zhì)(導(dǎo)電聚合物、碳納米材料、和無機(jī)導(dǎo)電納米材料)和不同的結(jié)構(gòu)如薄膜、納米纖維、水凝膠、泡沫、海綿和無細(xì)胞真皮基質(zhì),以及導(dǎo)電生物材料促進(jìn)傷口愈合的機(jī)理。其次總結(jié)了導(dǎo)電生物材料實現(xiàn)促進(jìn)傷口修復(fù)和皮膚組織工程的三種途徑,分別是:作為電極提高電療效率,多功能性傷口敷料,以及傷口監(jiān)測。接下來綜述了導(dǎo)電生物材料在不同類型的傷口治療中的應(yīng)用,包括:急性傷口,慢性感染傷口和慢性糖尿病傷口。最后,作者對導(dǎo)電生物材料在傷口愈合和皮膚組織工程中的應(yīng)用和挑戰(zhàn)進(jìn)行了總結(jié)和展望。
圖文導(dǎo)讀

圖1. 不同類型的導(dǎo)電生物材料的制備及其在傷口愈合和皮膚組織工程中的應(yīng)用的示意圖。

圖2. T98G和hDF在不同的氧化還原狀態(tài)下的PEDOT:PSS基薄膜上培養(yǎng)72小時后的相差顯微鏡圖。

圖3. 基于苯胺三聚體的導(dǎo)電彈性體薄膜傷口敷料的制備及其形狀記憶功能在促進(jìn)傷口閉合中的應(yīng)用示意圖。

圖4. 在激活和非激活電場刺激下的線性傷口愈合對比。

圖5. 基于PEDOT的導(dǎo)電絲素纖維的掃描電鏡顯微照片。

圖6. 基于季胺化殼聚糖接枝聚苯胺的導(dǎo)電水凝膠制備的示意圖。

圖7. 基于季胺化殼聚糖和碳納米管的導(dǎo)電冷凍凝膠制備的示意圖。

圖8. 促進(jìn)急性傷口愈合的導(dǎo)電Ag/Zn@Cotton傷口敷料制備的示意圖。

圖9. 導(dǎo)電水凝膠促進(jìn)急性運動傷口愈合。

圖10. 基于細(xì)菌纖維素和MXene的導(dǎo)電水凝膠作為傷口敷料及電極促進(jìn)急性全層缺陷傷口愈合。

圖11. 基于聚苯胺偶聯(lián)乙二醇?xì)ぞ厶窃谒嵝原h(huán)境中自組裝實現(xiàn)特異性抗菌的示意圖。

圖12. 裝載黑磷量子點和攜氧血紅素的熱響應(yīng)微針治療慢性糖尿病傷口示意圖。

圖13. 用于治療和監(jiān)控糖尿病傷口的自動智能繃帶的示意圖和概念圖。自動智能繃帶集成了用于實時監(jiān)測傷口狀態(tài)的柔性pH傳感器和用于觸發(fā)裝載有抗生素的熱反應(yīng)藥物載體的柔性加熱器。
作者簡介

郭保林
本文通訊作者
西安交通大學(xué)?教授
▍主要研究領(lǐng)域
主要從事生物醫(yī)用高分子材料的研究,如可降解的水凝膠和可降解的導(dǎo)電高分子材料、和可降解多孔聚合物支架的制備及藥物的控制釋放體系的研究等。
▍主要研究成果
郭保林,博士,前沿院和材料學(xué)院雙聘教授,博士生導(dǎo)師,西安交通大學(xué)青年拔尖計劃人才A類入選者,陜西省杰出青年基金獲得者(2020年),2011年從瑞典皇家理工學(xué)院(KTH)獲得高分子材料學(xué)博士學(xué)位,師從瑞典皇家工程院院士Ann-Christine Albertsson教授。郭博士主要從事生物醫(yī)用高分子材料的研究,如可降解導(dǎo)電高分子材料、多功能水凝膠、組織工程支架與再生醫(yī)學(xué)、藥物控制釋放體系、皮膚敷料、止血材料、可穿戴器件等研究。已經(jīng)以第一/通訊作者在Nature Reviews Chemistry, Progress in Polymer Science, Nature Communications, Advanced Functional Materials, ACS Nano, Nano Today, Biomaterials, Small等國際期刊發(fā)表論文100余篇,其中影響因子大于10的論文36篇,SCI引用10000余次,H指數(shù)為54。授權(quán)/申請發(fā)明專利10項,主持省部級科研項目10項,包括國家自然科學(xué)基金委項目3項。任國家自然科學(xué)基金委函評專家和中國生物學(xué)會血液凈化分會委員。任 Journal of Renewable Materials (SCI 期刊)副主編,Nanomaterials期刊編委。撰寫英文專著1章(由 Elsevier出版)。
▍Email:?baoling@mail.xjtu.edu.cn
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