傷口愈合的案例
Chem.》邀請綜述：用于傷口愈合應用的止血材料
此外，作者還討論了止血材料的設計及其在傷口愈合中的應用所面臨的挑戰，以激發這一領域更深入的研究。
圖1 用于傷口愈合應用的止血材料的活性成分和材料形式
傷口愈合涉及四個重疊（但定義明確）的階段：止血、炎癥、增殖和重塑。作為修復第一階段的止血，其發生機制有兩個主要階段（圖2）。止血的初級階段主要涉及血小板的粘附、激活和聚集。在止血的第二階段，由外在和內在凝血途徑產生凝血塊。修復的后續幾個階段還涉及傷口清潔、膠原、肉芽組織、血管、表皮等的形成。越來越多的證據表明，生理性止血與傷口愈合密切相關，這進一步推動了對傷口愈合止血材料設計的研究興趣。
圖2 生理性止血過程中的初級止血和二級止血
當開發止血材料時，需要考慮的兩個主要因素是活性化學成分和材料形式。活性成分分為四類：天然聚合物、合成聚合物、硅基材料和含金屬材料（圖1）。止血材料中使用的各種活性成分具有不同的止血功能。例如，最廣泛使用的止血成分殼聚糖通過聚集紅細胞、刺激血小板、激活止血相關途徑和促進血凝塊形成促進止血。硅基材料，如高嶺土或沸石，具有可吸收血液和促進凝固的介孔結構。
止血材料有多種形式，從簡單到復雜，從二維到三維，從親水到疏水，從宏觀到納米，并且其形式也會影響功能和應用，最廣泛使用的止血材料形式包括海綿、水凝膠、納米纖維和顆粒或粉末等。海綿是用于控制出血的最傳統的材料形式，其具有很高的吸血能力以及富集紅細胞和血小板的能力，同時它們可以濃縮凝血因子，從而促進凝血（圖 3）。水凝膠不僅有助于控制出血，還有助于保持傷口部位濕潤，有利于傷口愈合。用于控制出血的水凝膠的一個共同特征是黏附性，這使水凝膠能夠密封傷口并加速止血。
展開 新型智能創可貼：可追蹤傷口愈合情況
研究人員設計了一種新型智能創可貼，其內置處理器可追蹤傷口愈合過程。
據英國《每日郵報》7月6日報道，研究人員設計了一種新型智能創可貼，其內置處理器可追蹤傷口愈合過程，檢查傷口是否感染或發炎，從而管控一天內傷口所需的藥物劑量，促進傷口愈合。
根據美國馬薩諸塞州塔夫茨大學的研究表明，這些正在實驗室測試的創可貼可以幫助解決由于燒傷、糖尿病和其他疾病引起的慢性傷口皮膚的再生問題。
慢性傷口的pH值是監測傷口愈合情況的一個指標。正常愈合的傷口的pH值在5.5到6.5之間，而未愈合的感染傷口的pH值可能遠高于6.5。傷口發炎的狀況可通過溫度或具體的生物標記監測。
根據發表在《Small》期刊上的一項研究表明，智能創可貼通過使用一系列傳感器來協助皮膚自然愈合。智能創可貼的微處理器通過傳感器讀取傷口的pH值和愈合情況，按需從其載體中釋放抗生素。
這些微處理器是可以重復使用的，不僅如此，研究人員還選擇了可以保證創可貼的低成本和一次性使用的組件。這些都附著在透明醫用創可貼上，整體厚度不超過3毫米。
美國塔夫茨大學工程學院電氣與計算機工程學院博士，也是該研究的合著者薩米爾(Sameer Sonkusale)說，“創可貼至今幾乎沒有改變過。柔性電子技術出現，讓我們可以采用一種新的方法設計創可貼，讓創可貼和現代技術結合起來，改善我們面臨的棘手的醫學問題。”
目前，智能創可貼已經在體外條件下被研發和測試成功，臨床前研究正在進行中。
來源：環球時報-環球網
展開 《AFM》上海交通大學董常明：可調粘附/微孔/仿生/糖多肽水凝膠，快速止血和高效傷口愈合
此外，生物相容性和止血都會影響水凝膠的傷口愈合性能，以及在 14 天的全層大鼠皮膚缺損模型上實現的厚真皮和表皮組織以及一些毛囊的完全傷口愈合。值得注意的是，這項工作揭示了微觀結構和體內止血
與水凝膠體內傷口愈合之間的相關性，為設計基于高性能水凝膠的止血和愈合粘合劑和敷料提供了有用的基本原理。
參考文獻
：
doi.org/10.1002/adfm.202105628
版權聲明：「高分子材料科學」
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展開 華中大楊光教授團隊CEJ：高取向的細菌纖維素/明膠復合薄膜耦合電場協同誘導細胞定向遷移應用于傷口愈合
定向細胞遷移在傷口愈合中起關鍵作用。然而傳統治療傷口愈合的方法很少達到主動調節細胞遷移以促進傷口愈合的效果。有序的拓撲結構和電場（EF）因其可以調節細胞活動并促進傷口愈合而備受關注。此項研究構建了一個新的傷口修復體系——將拉伸取向的細菌纖維素（BC）/明膠（gelatin）薄膜與EF耦合以誘導細胞定向遷移來促進傷口愈合（圖1）。該BC/gelatin薄膜具有高度取向的纖維結構，很強的機械性能，良好的熱穩定性，透光率，可折疊性，表面粗糙度和生物相容性。特別地，拉伸40%的BC/gelatin薄膜在體外能夠促進NIH3T3細胞的粘附，定向排列和遷移；在體內大鼠全層皮膚缺損模型中，拉伸40％的BC/gelatin薄膜比商業TegadermTM膜能實現更快促進傷口愈合的效果。進一步施加EF（150 mV/mm）后，結果表明拉伸40%的BC/gelatin薄膜可協同EF共同誘導NIH3T3細胞的遷移，并通過加速傷口閉合，肉芽組織厚度增加，膠原蛋白沉積，血管生成以及上調α-SMA，AKT和ERK的表達來促進傷口愈合。綜上，40%拉伸的BC/gelatin薄膜耦合EF為促進傷口修復提供了有效地協同治療策略，在治療臨床難愈傷口中具有潛在地應用前景。
圖1 高取向BC/gelatin薄膜耦合電場協同作用促進細胞遷移應用于傷口愈合示意圖
該論文的第一作者為華中科技大學生命科學與技術學院博士生王蠡和博士生毛琳，華中科技大學生命科學與技術學院楊光教授和石志軍博士為通訊作者，華中科技大學為第一作者單位。
展開 
東南大學葛麗芹教授/劉玲教授《Small》：運動驅動的層層自組裝“修理器”用于自供電刺激內源性傷口愈合及生理環境響應性抗炎
并且對于慢性或非愈合性傷口，由于損傷部位的氧化應激過多嚴重阻礙了愈合，需要長期的治療和護理。傷口處活性氧（Reactie oxygen species，ROS）的大量積聚會導致嚴重的炎癥反應，降低內源性干細胞和巨噬細胞對皮膚組織再生能力，抑制傷口的修復。此外，ROS會抑制新生血管的形成，導致內皮細胞的功能障礙。因此，皮膚損傷和傷口感染產生的活性氧過多而未被及時清除，會阻礙傷口愈合的進程。無論是改變封閉傷口的方法還是防止感染，傷口治療的目標歸根結底都是實現有效和安全的閉合。到目前為止，主要的傷口修復手段包括壓迫繃帶，傷口敷料，高壓氧治療，負壓治療和超聲波等。然而，這些被動治療方法很少參與內源性組織修復，且忽視了易感創面ROS的清除，因此不能有效地促進創面愈合。盡管最近興起的生長因子介導療法已成為另一種皮膚創傷愈合再生的有效途徑，但仍存在諸如降解快和生物活性易喪失的弊端。近年來，電刺激作為一種極具特色的促進傷口愈合的輔助方式備受研究者青睞。據報道，電刺激的組織修復機制類似于內源性電場，而內源性電場對于指導成纖維細胞增殖、表皮細胞遷移和刺激受體部位接受某些生長因子以促進有序的皮膚再生至關重要。盡管這種方式的治療效果顯著且不良反應較少，但需要提供合適電場的大型體外儀器，當電刺激被用于臨床時，患者甚至需要住院治療。值得慶幸的是，便攜式和可穿戴式電子器件已快速興起，特別是應用于更好更快的體外診斷測試和疾病的即時檢測。但是目前便攜式醫用傳感器件通常由外置電源或可充電電池供電，具有使用壽命有限、充放電效率低、存在潛在的二次污染等缺點。
近日，東南大學生物科學與醫學工程學院葛麗芹教授課題組和中大醫院重癥醫學科劉玲教授合作，設計具備環境友好型-可持續供電和有效清除ROS能力的新型智能醫療器械加快傷口愈合。
展開 負載替考拉寧的可注射性PLGA-PEG-PLGA熱致水凝膠敷料用于皮膚傷口的加速愈合
物理混合法制備熱致水凝膠的示意圖:將不溶于水的Copolymer A和易溶于水的Copolymer B混合后，由于合適的親疏水平衡，聚合物混合物在水中能夠自組裝形成膠束，隨著升溫膠束能夠聚集形成具有“逾滲膠束網絡”的物理水凝膠
作者通過上述混合物熱致水凝膠包載TPN嘗試用于促進大鼠全切層傷口的愈合。體外釋放實驗表明TPN能夠從水凝膠敷料中緩慢釋放出來，釋放周期超過3周；體外抑菌實驗顯示釋放的TPN能夠持續抑制S. aureus的生長。在大鼠全切層傷口模型中，載有TPN藥物的聚合物混合物溶液可以在室溫下方便地注射到傷口床中，由于大鼠的體溫作用其能夠在傷口床原位形成凝膠，方便地實現創面的覆蓋(圖2)。宏觀的觀測和病理學檢測顯示載藥凝膠輔料的使用減少了創面的炎癥反應，促進了膠原的沉積，加速了血管化，從而加快了傷口的愈合。由于PLGA-PEG-PLGA熱致水凝膠的降解產物包括乳酸和乳酸鹽，而這兩者能夠刺激血管化，促進成纖維細胞的增殖和遷移，同時降解產生的酸性環境也利于抑制細菌的生長，故作者認為PLGA-PEG-PLGA熱致水凝膠輔料本身的特性結合TPN的抗菌活性共同加速了傷口的愈合。
圖2. 載藥熱致水凝膠敷料用于傷口愈合的示意圖
徐維棵碩士研究生是該論文的第一作者，俞麟教授為該論文的通訊作者，復旦大學丁建東教授和重慶大學蔡開勇教授、劉鵬副教授為該論文的共同作者。該項工作得到了國家自然科學基金(51773043, 81772363,和21474019)、科技部重點研發計劃(2016YFC1100300)以及中國博后科學基金(2018M632020)的資助。
該工作即將發表于Chinese Journal of Polymer Science。
展開 《Biomaterials》陜科大劉新華/王學川、川大郭俊凌：受皮膚啟發柔性生物電子明膠水凝膠，用于促進傷口愈合和運動傳感
最近，
一種機械柔性、電活性和自修復水凝膠
(MESGel) 被設計用于電刺激加速傷口愈合和運動傳感的組合功能。
MESGel 具有出色的生物相容性和多功能治療特性，包括柔韌性、自愈特性、生物降解性和生物電活性。
圖
1. 多功能 MESGel 水凝膠的制備和應用示意圖。
(A)MESGel 的合成過程。(B)電刺激促進傷口愈合。(C)用于傷口愈合的 MESGel 生物傳感器的實時監測和反饋。
此外，MESGel 顯示了其作為記錄損傷運動活動的新型柔性電子皮膚傳感器的潛力。全面的體外和體內實驗證明，
MESGel 可以促進有效的電刺激
，積極促進中國倉鼠肺上皮細胞的增殖，因此可以在皮膚傷口愈合過程中加速有利的上皮生物學
，證明了全層皮膚缺損模型的有效治療策略并導致新型柔性生物電子學。
相關論文以題為Skin-inspired gelatin-based flexible bio-electronic hydrogel for wound healing promotion and motion sensing發表在《
Biomaterials
》上。
通訊作者
是
陜西科技大學
劉新華
博士
，
王學川
教授
，以及
四川大學
郭俊凌教授
。
參考文獻
：
doi.org/10.1016/j.biomaterials.2021.121026
展開 告別縫針，60秒內愈合傷口！醫學史上最強黑科技來了
當膠水應用在傷口以后，紫外光會使膠水發揮功效，在幾秒鐘內愈合傷口，無需縫線。這時，傷口內部的修復正式開始。Me Tro能夠模擬蛋白質開啟人體愈合的能力。“在實驗中我們看到這種物質能夠給人體發出治愈的信號，這簡直是不可以思議的事情。” Weiss教授說。
超音波加速傷口愈合
超音波之所以這么受醫界歡迎，主要是它不涉及輻射，因此比 X 光等檢驗工具安全，體積小、價格也較便宜，但你可能沒想到，這普通的音波震蕩儀器，居然能讓傷口如快轉般地加速愈合。
由英國雪菲爾大學（University of Sheffield）及布里斯托大學（University of Bristol）的科學家們合作，近日發布于國際皮膚病學研究期刊（Journal of Investigative Dermatology）：使用低強度超音波，能夠刺激傷口細胞，讓皮膚潰瘍及褥瘡愈合時間加速 30%。
身體愈合機制
人類傷口愈合機制其實非常復雜，想像一下傷口就像地面破個大洞，而水管破裂導致水源源不絕涌出。最開始的“凝血期”，由血球及血纖維蛋白凝結成血塊，如沙包般的封擋住傷口；第二期為“炎癥期”，受傷細胞將釋放出組織胺等促發炎分子，讓傷處血管擴張、通透性增加，因此富含白血球和血清蛋白質的液體，能滲入組織清除細菌和壞死物質。而后續更多不同功能的白血球大兵加入，并由炎癥細胞吞蝕消滅（phagocytosis），就像接力般將不利傷口愈合的異己鏟除。
最后進入“增生期”，多種物質進入傷口區，如纖維母細胞（fibroblast）將產出纖維細胞（fibrocyte），并制造出膠原蛋白，這就像在傷口架起鷹架來，供重建雛形。而肌纖維母細胞（myofibroblast）則產生收聚力量，讓傷口縮小，再藉由表皮增生作用（epithelialization），上皮細胞會一層層覆蓋于纖維組織上，逐漸增厚，愈合工作大功告成。
對于健康的人來說，很難想像傷口愈合會是多么重要，但在糖尿病、抽煙或年老患者身上，末梢血液循環不佳、白血球功能不良、膠原蛋白合成減少等原因，都讓復元之路迢迢，一不小心就慢性發炎甚至造成感染。
展開 《綠色化學·綜述》生物分子合成仿生納米復合水凝膠用于止血和傷口愈合
除了學術和學術前景外，納米復合水凝膠的研究，尤其是止血和傷口愈合方面的研究，有望帶來巨大的經濟利益。
6.1用于止血的納米復合水凝膠
受傷部位的失血會導致組織發病和與事故有關的死亡。因此，為了減少戰場和平民事故中的死亡率和醫療費用，在傷口處止血是最重要的問題。止血是在受傷情況下血液凝結的生理過程，當組織損傷暴露組織因子從而引發凝血因子以產生凝血酶和纖維蛋白時，血液凝結就開始了。
Gaharwar等人報道了用于止血應用的可注射明膠-LAPONITE?納米復合水凝膠的配方。將LAPONITE?納米顆粒混入明膠中改善了水凝膠的生理穩定性，可注射性和止血性能。明膠-LAPONITE?水凝膠的止血能力通過體外血液凝固試驗評估。結果表明，通過增加明膠水凝膠中二氧化硅納米板的濃度可以減少凝血時間。與所有其他配方相比，由2.25wt％明膠和6.75wt％LAPONITE?（9NC75）配制的納米復合水凝膠具有卓越的止血性能（圖10A）。據推測，納米復合水凝膠的表面電荷在增強明膠-LAPONITE?水凝膠的止血活性中起著至關重要的作用。硅酸鹽納米板的帶電表面與血漿蛋白和血細胞相互作用，從而增加了納米復合水凝膠周圍血液成分的濃度。這導致了凝血因子的激活，從而加速了凝血。
圖10（A）含有合成硅酸鹽盤和明膠的納米復合可注射水凝膠的止血活性。（B）水凝膠敷料在缺血性兔耳中的傷口愈合。
參考文獻：doi.org/10.1039/D0GC03010D
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展開 浙江大學周民/徐峰/新加坡國立大學陳小元團隊《Nano Today》：基于群體感應抑制劑微藻凝膠促進耐藥菌感染性傷口愈合
傷口難愈合是糖尿病患者常見并發癥，常導致殘疾。由于耐藥菌株的出現、生物膜的形成以及傷口處局部缺氧，使得促進糖尿病患者感染傷口的愈合成為一個巨大的挑戰。群體感應（quorum sensing, QS）是指微生物群體在其生長過程中，由于群體密度的增加，導致其生理和生化特性的變化，顯示出少量菌體或單個菌體所不具備的特征如生物膜形成，耐藥性出現等。利用QS機制微生物能夠在復雜的環境中更好地存活下來。因此，抑制細菌的QS系統可能會成為一種高效的非抗生素方法來治療耐藥菌感染的傷口。
小檗堿（Berberine, BBR）已被用于治療耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌（methicillin-resistant staphylococcus epidermidis, MRSA）。最近的研究表明，BBR還可以通過抑制QS系統抑制生物膜的形成和降低毒力因子的表達。但由于其在組織中滯留時間短，體內抗菌能力弱，限制了其臨床應用。針對以上問題，近期，浙江大學轉化醫學研究院周民研究員課題組、浙江大學醫學院附屬第二醫院徐峰教授課題組和新加坡國立大學陳小元教授課題組聯合在國際知名期刊《Nano Today》上發表文章“Microalgae-Based Bioactive Hydrogel Loaded with Quorum Sensing Inhibitor Promotes Infected Wound Healing”（IF: 20.722）。
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中國海大劉晨光教授團隊開發出一種高強度，可拉伸，自愈合的滸苔多糖-聚丙烯酰胺復合水凝膠傷口敷料，實現海洋綠藻到生物材料的便捷轉化
雙網絡水凝膠（PEP-PAM）的制備及在全層皮膚傷口應用示意圖。
圖1. 在外力作用下不同形式的水凝膠樣品的圖像（拉伸：直徑8.0毫米；壓縮：直徑15.0毫米）。（A）打結和交叉拉伸，（B）直接拉伸，（C）扭曲拉伸，（D）彎曲和（E）承受200 g的重量。（F，H）壓縮和疏松的PEP-PAM水凝膠，（G，I）壓縮和彎曲的僅PAM水凝膠。
該PEP-PAM水凝膠的自愈合行為無需額外的化學修飾和外界因素的刺激，可在10 min內完成自修復。水凝膠的自愈合行為與水凝膠體系的動態鍵及多重氫鍵有關。水凝膠具有組織粘附性，與新鮮豬皮組織的粘附性可達22.1 ± 2.5 kPa，主要歸因為滸苔多糖（PEP）的活性基團與組織表面基團（胺基、咪挫基、羥基等）的多重作用，靜電相互作用和氫鍵作用。
圖2. PEP-PAM水凝膠的自愈特性。（A）PEP-PAM水凝膠的自愈能力的圖像顯示（比例尺= 1 cm）；（B）應變振幅掃描測試；（C）交替步進應變掃描測試。
此外，該PEP-PAM水凝膠具有天然的抗氧化活性。水凝膠可作為藥物遞送載體將表皮生長因子（hEGF）遞送到全層皮膚傷口處，在15天內傷口愈合率達到100 ± 7.1%。
圖3. 負載hEGF的PEP-PAM水凝膠的體內研究，用于治療大鼠背部（直徑18.0毫米）的全層皮膚傷口。（A）傷口愈合的定量分析。（B）在3 d，5 d，10 d和15 d傷口愈合的數碼照片。（C）在第15天用0.9% NaCl，hEGF（1.0 mg/mL），水凝膠和負載hEGF的水凝膠處理傷口再生的組織形態學評價。
展開 南方醫科大學廖堅文等《AFM》POSS活化雙交聯功能水凝膠可促進傷口愈合
圖7
A）在愈合的不同階段未經治療或用各種水凝膠敷料處理過的傷口的光學圖像；B）每組相應的傷口閉合面積；C）在第12天和第18天，不同水凝膠處理對全層傷口的H＆E組織學分析；D）使用ImageJ定量分析肉芽組織的厚度。
圖8
植入
18天后（A）IL-1β，B）IL-6和C）CD31的免疫組織化學染色圖像（橙色箭頭表示新形成的血管）。
參考文獻：
doi.org/10.1002/admt.202001012
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展開 西安交大郭保林教授課題組 ACS Nano/Nano-Micro Lett.綜述：光響應水凝膠皮膚敷料和導電傷口敷料領域研究進展
導電傷口敷料
圖2. 常見導電生物材料用于加速傷口愈合
基于導電聚合物、碳納米材料或導電無機納米材料的導電生物材料由于具有與人體皮膚相似的導電性、良好的抗氧化和抗菌活性、電控藥物遞送和光熱效應，在傷口愈合和皮膚組織工程中顯示出巨大的潛力。缺乏對用于傷口愈合和皮膚組織工程的多功能光響應水凝膠以及導電生物材料的設計和應用的評論。據此，郭保林團隊等全面總結了導電傷口敷料在傷口愈合和皮膚組織工程方面的近期巨大成就和巨大潛力。
該綜述首先討論了用于傷口愈合的導電生物材料的一般設計原則，包括基體材料的選擇、結構形態、以及導電材料。總結了不同導電物質的優缺點。通過2D和3D形態對不同形式的導電生物材料的制造方法進行了回顧和分類，并討論了其在不同傷口模型中的應用，以及在面對特定傷口時要考慮的相關方面。進一步綜述了導電生物材料通過電療、傷口敷料和傷口評估三種策略在傷口愈合中實現其巨大價值的方法。最后，針對目前的成就和臨床需求，進一步展望了未來的方向以及存在的的挑戰。
該綜述以“Conductive Biomaterials as Bioactive Wound Dressing for Wound Healing and Skin Tissue Engineering”為題發表于Nano-Micro Letters (IF=16.419)上，通訊作者是西安交通大學郭保林教授。
原文鏈接：
https://link.springer.com/article/10.1007/s40820-021-00751-y
展開 Science子刊：涂點粉，加點水，2秒就讓傷口愈合、止血？
實驗結果表明，PEI/PAA粉劑能有效封閉體外損傷的豬胃和腸組織，促進大鼠胃穿孔愈合。PEI/PAA膠粘劑粉末，具有成本低、適應不規則形狀靶點的能力強、易于通過輔助設備傳遞、粘附性強、細胞相容性好等優點，是一種很有前途的生物膠粘劑，可廣泛應用于醫療領域。
圖1 PEI/PAA水凝膠的制備及性能研究。
圖2 PEI/PAA粉末的濕附著力。
圖3 PEI/PAA粉末在各種濕基板/組織上的附著力。
圖4 PEI/PAA粉末的纏繞密封和裝置錨固性能。
圖5 PEI/PAA粉增強胃穿孔的封閉和愈合。
綜上所述，研究者制備了自膠黏的PEI/PAA粉末。由于聚合物之間的強物理相互作用和自由聚合物擴散，PEI/PAA粉末可以直接吸水而不需要額外的交聯劑形成物理交聯水凝膠。表面沉積的PEI/PAA粉末，可以吸收界面水，與各種濕基材形成緊密的接觸。此外，物理交聯聚合物，可以擴散到濕基板的聚合物網絡中，進一步促進濕粘附。因此，將PEI/PAA粉涂抹在各種組織上，如雞皮、豬心臟、豬胃、腸黏膜等，在較長時間內，這些濕組織粘附較強。此外，該膠粘劑PEI/PAA粉能有效封閉和促進體內損傷組織愈合，便于醫療器械的附著。
由于PEI/PAA粉末粘連性強且易于制備，因此這些粉末在傷口愈合、止血劑、可穿戴設備和藥物傳遞等方面，具有理想的應用前景。
（文：水生）
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