糖尿病潰瘍是糖尿病患者截肢和死亡的主要原因之一，給治療帶來了重大挑戰。生物內源性電場和生長因子是促進傷口愈合的兩大因素。其中，生物內源性電場由細胞離子通道不對稱分布介導Na+和Cl-的定向運輸而形成，可以精準引導上皮細胞和成纖維細胞的遷移；與此同時，生長因子經血管運輸到傷口部位刺激內皮細胞形成新血管。然而在難愈性糖尿病潰瘍微環境中，嚴重的電解質丟失會導致傷口內源性電場缺失，紊亂的糖代謝和氧化應激損傷會引起血管內皮功能障礙，進而導致生長因子分泌不足。
電刺激是促進傷口愈合的有效手段，先后發展了：電刺激基于外部電源結合金屬電極；基于自供電層結合導電材料；利用小型電源與柔性電子敷料集成等傳統手段與現代策略。這些方案雖被用于臨床治療或重塑傷口電場的創新研究，然而多數體系緩慢或不可降解，輸出電場方向各異，難以準確模擬傷口內源性電場且生物相容性難以實現臨床需求。另一方面，局部使用重組生長因子，如VEGF，仍是目前促進傷口血管生成的主要策略，但生長因子蛋白不僅成本高、穩定性相對較低、存在潛在生物風險，且難以逆轉代謝紊亂下的內皮損傷與功能障礙。
無線熱電水凝膠的設計基于光交聯甲基丙烯酰化透明質酸和聚醚F127二丙烯酸酯作為形狀適應性生物可降解基質。通過水凝膠內部羧基的靜電吸附作用構建顯著的“陽離子陷阱”效應，然后將提供遷移離子的氯化鈉電解質和提供光熱反應的吲哚青綠進一步引入到水凝膠中，即可利用溫差原位產生無線定向電場。
圖1. 無線熱電水凝膠的制備表征及其利用“陽離子陷阱效應”產生智能定向電場。
圖2. 血管靶向人參外泌體的制備表征與無線智能熱電水凝膠藥物敷料的構建及評價
圖4. 無線熱電智能水凝膠藥物敷料促糖尿病潰瘍血管與肉芽組織新生
圖5. 無線熱電智能水凝膠藥物敷料促進糖尿病潰瘍愈合的分子機制
論文信息：
Wireless Thermoelectric Hydrogel Recreates Biomimetic Electric Field and Angiogenic Signal Accelerating Diabetic Ulcer Repair.Advanced Functional Materials, 2025, 2425610.
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202425610
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