關鍵詞：動態化學鍵，抗菌水凝膠，關節傷口
皮膚損傷是人類最常見的身體損傷之一。設計新型高性能創傷敷料一直是現代醫療技術研究領域的熱點。在近年來製備的新型敷料中，高水含量、高生物相容性的水凝膠被認為是最具有應用前景的敷料之一。首先，通過提供多孔結構和適當的溶脹比，水凝膠基質可以允許氧的存在，吸收滲出物，維持溼潤的癒合環境，以促進傷口癒合。其次，水凝膠膠粘劑可以清除部分細菌，促進氣體交換，抑制厭氧菌的增殖。此外，傳統敷料的抗菌性能是由水凝膠基質中的抗生素所賦予的。然而，具有固有抗菌性能的敷料更吸引人，因為這種固有抗菌水凝膠可以呈現均勻的抗菌活性。第三，與傳統的傷口敷料（紗布和棉毛）不同，生物活性分子負載的水凝膠敷料通過從水凝膠基質緩慢釋放表現出理想的生物活性，在傷口癒合中起著至關重要的作用。如薑黃素，對傷口癒合的各個階段都有強大的調節作用。第四，受傷皮膚的生理環境是微弱酸性的。因此，pH敏感的水凝膠敷料能夠很好地釋放包封藥物，更符合實際需要。
另外，繃帶等傳統敷料在關節創傷中存在著相當大的問題。四肢上的瘀傷和擦傷構成了大部分皮膚創傷。由於踝關節、膝蓋和手腕等部位運動和彎曲頻繁，傳統敷料應用於這些關節時，患者被束縛在一起，這大大增加了患者的不適和不便。敷料材料和傷口部位之間的不穩定連接也削弱了它們的可用性和可靠性。相反，水凝膠具有中等的拉伸和壓縮能力，良好的界面粘附和與人體軟組織相當的強度，使它們成為關節創傷敷料的一個理想的選擇。這種水凝膠可以容忍由肢體運動引起的機械變形，從而提供關節和修補材料之間的穩定連接。此外，偶然的外部機械力可能引起敷料材料的撕脫。而具有快速自愈能力的水凝膠敷料能夠自動修復損傷，延長使用時間。
近年來，有學者採用單動態共價鍵（席夫鹼）構建水凝膠，獲得了理想的自癒合性能。新的研究發現，將兩種或兩種以上物理、化學相互作用集成到一個體系中的水凝膠賦予了材料更穩定的力學性能和良好的自修復能力。在加載或變形時，物理相互作用會耗散能量，而這些相互作用會重新形成化學鍵，導致這種雜化水凝膠複合材料從損傷中恢復。由於這些優越的性能，這種自癒合水凝膠能夠在病人實際需要的前提下完全封閉傷口部位，並保護其免受二次損傷。然而，將延展性、壓縮性、抗疲勞性和自癒合能力結合在一個水凝膠系統中作為傷口敷料仍然非常具有挑戰性。
近日，西安交通大學的Baolin Guo研究團隊開發了一種新型可注射水凝膠作為創面敷料。這種敷料特別適用於關節皮膚創面護理，它同時具有抗菌性、粘附性、止血性、pH響應性、良好的機械性能和自愈能力。
研究人員將季銨化殼聚糖和苯甲醛封端的PruroicF127混合製備一系列水凝膠。殼聚糖上的氨基和PruroicF127上的醛基可以形成動態可逆的席夫鹼化學鍵。這種化學鍵一直處於斷裂-形成的動態平衡中。然後把具有抗菌、消炎等多種功能的薑黃素負載到水凝膠中。研究人員對水凝膠的內在抗菌性能、pH依賴性的生物降解和釋放行為進行了系統研究。實驗結果表明，該水凝膠敷料具有良好的拉伸和壓縮性能，模量與人體皮膚相當，粘附性好，抗變形自愈能力強。此外，抗氧化能力、止血性能和生物相容性也令人十分滿意。體內實驗表明，薑黃素水凝膠能顯著促進全層皮膚缺損模型的創面癒合，且具有較高的肉芽組織厚度和膠原分布，並上調血管內皮生長因子。DOI：10.1016/j.biomaterials.2018.08.044