皮肤是与外界直接接触的器官，极易受伤。创伤、烧伤和手术等深层皮肤损伤后通常会出现肥厚性疤痕（HSs）。在发达国家，由 HSs 引起的瘙痒、疼痛等不适，以及鼓包、潮红、皱缩等外观问题，无论是从功能还是审美方面都会给约 1 亿患者的生活带来很大的不便。HSs 的产生和发展与创面愈合过程密切相关，创面愈合过程包括一系列连续的阶段：止血、炎症、增殖和重塑。当这些阶段进展异常时，例如炎症期持续或伤口愈合延迟，就会出现 HSs 等病理性疤痕。
从本质上讲，HSs 是网状真皮层的炎症性疾病，其特性是炎症反应延长，血管生成过度，成肌纤维细胞和胶原蛋白积累。多种刺激可促进炎症，尤其是氧化应激。另一个典型的原因是细菌感染，这是伤口愈合中最常见和不可避免的挑战。如果不及时治疗，伤口很容易被病原体定植，最终导致严重的疤痕。细菌耐药性是随之而来的一个严重问题。伤口感染患者中常见的一种微生物菌株是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA），美国每年有 11,000 例死亡与其有关。目前用于伤口愈合的抗生素有四环素类、新霉素类、奎诺酮类等。但由于耐药性诱导、大剂量的安全性问题以及开发速度与投资下降，非抗生素治疗的抗菌方法已成为备受关注的话题。
超支化聚赖氨酸（HBPL）是通过 L-赖氨酸聚合制备的后抗生素时代的新型高效抗菌聚合物。其抗菌原理与抗菌肽相似：超支化结构中大量氨基使 HBPL 具有正电荷，可通过静电作用结合细菌细胞膜，进而破坏细胞膜，杀死细菌。HBPL 具有广谱、高效的抗菌性能和生物安全性，在牙齿种植体和伤口敷料中的应用已得到证实。单宁酸（TA）是一种天然多酚化合物，具有优异的抗氧化功能。近年来，TA在水凝胶伤口敷料领域受到很大关注。此外，力学性能与皮肤相匹配的水凝胶是伤口敷料的最佳选择。聚乙烯醇（PVA）是最常用的水凝胶原料之一，具有优良的相容性和加工性，可通过多种方法制备得到强韧的水凝胶。构建双网结构是一种通用的强化增韧方法，其步骤简单、设备要求低、便于扩大生产。
伤口管理是一个重要的问题，会给患者的身心健康带来巨大的压力，特别是在感染的情况下，增加炎症反应可能导致严重的肥厚性疤痕（HSs）。浙江大学、浙江大学医学院第二附属医院眼科中心、山西-浙大先进材料与化学工程研究所的高长有教授等人采用 PVA 和琼脂糖为原料，制备了双重网络水凝胶 PAHT，进一步负载 HBPL 和 TA 以实现抗菌和抗氧化功能，促进创面愈合，更重要的是抑制形成瘢痕。水凝胶的制备工艺简单、易于重复、相关原料安全、廉价、应用广泛。
作者通过力学实验验证了所得水凝胶优良的强度、韧性和抗疲劳性能，证明了双网络结构的有效性。该水凝胶对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均有良好的杀灭能力，并能快速去除活性氧（ROS）如·OH、·O2-、H2O2。在大鼠模型中，PAHT 水凝胶具有促进伤口愈合、体内杀灭细菌、减少炎症、促进组织再生的能力。在家兔模型中，PAHT 敷料对 HSs 的形成有明显的抑制作用。具体而言，PAHT 水凝胶能够减少瘢痕厚度，减少胶原沉积，调节胶原类型，下调 α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）的产生。RNA-seq 分析表明，PAHT 水凝胶的良好作用主要是由于其可有效抵抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA），从而减轻炎症反应。综上所述，PAHT 水凝胶具有广阔的应用前景，将在感染创面抗瘢痕领域发挥关键作用。
文献来源：Xiaoqing Liu, Yiming Sun, Jie Wang, Yongyuan Kang, Zhaolong Wang, Wangbei Cao, Juan Ye*, Changyou Gao*. Bioactive Materials, 2024, 34, 269-281.
威海晨源分子新材料有限公司成立于2011年，是一家国家级高新技术企业。公司先后获批山东省工程技术研究中心、山东省品牌国际科技合作基地、山东省院士工作站、山东省知名品牌、山东省隐形冠军等技术创新平台及荣誉。创始人李武松博士毕业于北京大学，是中国树枝状聚合物产业化的创始人，先后获得山东省组织部颁发的山东省泰山产业领军人才，山东省人社厅颁发的山东省有突出贡献的中青年专家，山东青年五四奖章、山东省优秀科技工作者、2018年度威海市市长质量奖、威海市科学技术一等奖、威海市十大杰出青年、2020“大国之材”年度人物，荣获共青团中央和人社部颁发的第十一届中国青年创业奖等荣誉称号。
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