智能医疗领域对促进伤口愈合和实时监测的先进材料需求增长。这些材料需与人体组织无缝集成,支持细胞生长和组织再生,同时具备抗菌性、促进愈合、减少疤痕,并能提供恢复进程的反馈。在软机器人技术中,需要柔软、灵活、响应外部刺激的材料。电刺激治疗要求材料能均匀分布电流,避免金属电极腐蚀,并贴合不规则伤口表面。导电水凝胶因其模拟自然组织的湿性环境和与生物体的电信号互动而成为研究热点。当前挑战在于将这些功能集成到单一材料中,同时保持稳定性和生物安全性。
西北大学李剑利和西安建筑科技大学周元臻团队提出了一种双金属酚醛网络水凝胶,旨在通过加速水凝胶的抗菌、电疗和伤口监测功能的整合来解决这些挑战,以期提高治疗效果和患者护理质量。这种水凝胶的设计考虑了材料的导电性以促进伤口愈合,同时整合了抗菌性能和组织粘附性,使其在智能医疗设备的设计和应用中展现出巨大潜力。
本文亮点:
(1)该水凝胶整合了抗菌、电疗和伤口监测三种功能,为智能医疗提供了一种创新的材料解决方案。
(2)通过Al3+催化丙烯酸的自由基共聚反应,实现了水凝胶在10秒内快速凝胶化,这一特性对于临床应用具有重要意义。
(3)水凝胶能够通过监测电阻变化来评估伤口状况,为医生和患者提供智能的伤口管理。
(4)该水凝胶解决了电子与生物兼容性之间的矛盾,为设计具有抗菌活性、低毒性、卓越机械性能和生物组织粘附性的导电水凝胶提供了新思路。
图1 PALA水凝胶粘附性能研究
图2 水凝胶的体外抑菌和生物相容性
图3 水凝胶用于综合抗菌,电疗和伤口监测
总而言之,本文报道了一种具有抗菌、电疗和伤口监测功能的双金属酚醛网络水凝胶,用于智能医疗。该水凝胶能快速形成,具有出色的机械性能和生物组织粘附性,能在电刺激下加速伤口愈合。同时,其导电性允许实时监测伤口恢复,为临床提供有效反馈。这项研究为开发新型智能生物电子材料提供了新途径。
文章来源:
https://doi.org/10.1002/adfm.202413080