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  具有相互貫穿大孔結構的冷凍凝膠可快速吸收傷口滲液，迅速止血，具有優異的物質運輸能力。但也導致其無法有效屏蔽傷口與外部環境，且組織粘附性能不佳。設計止血、抗菌、促修復的多重功能冷凍凝膠敷料仍面臨諸多挑戰。

【主要創新】

  1. 本研究應用雙重席夫堿交聯，在相對穩定的脂肪席夫堿的基礎上引入可以部分“斷裂-重塑”的動態席夫堿交聯，賦予冷凍凝膠充分溶脹后的網絡重塑特性，使冷凍凝膠轉變為更接近水凝膠的狀態，并粘附在周圍組織上，使其表現出優異的止血性能和傷口密封性。

  2. 通過利用冷凍凝膠的血液濃縮和表面富集效應，制備了血塊/冷凍凝膠復合敷料，血塊的引入可以通過提供生物屏障、激活血小板釋放生長因子、招募免疫細胞等促進止血和皮膚傷口愈合。

  3. 本研究引入季銨化殼聚糖接枝聚苯胺（QCSP）用作冷凍凝膠的主要成分，為冷凍凝膠敷料提供了優異的接觸抗菌活性、光熱抗菌特性以及抗氧化性能，導電聚苯胺所提供的電活性還有利于形成局部微電位，進一步促進組織修復。

一. 網絡重塑、電活性和抗菌冷凍凝膠的合成

圖1 a） QP/OD/PF冷凝膠的制備方法和交聯機理。b） QP/OD/PF冷凍凝膠的協同抗菌機制。c） QP/OD/PF冷凍凝膠的網絡重構特性。d） QP/OD/PF冷凍凝膠的止血性能。e） QP/OD/PF冷凍凝膠的血液濃度和表面富集效應。f） 血塊/冷凍凝膠復合敷料（B-QP/OD/PF）治療皮膚傷口的愈合過程。

二. 冷凍凝膠的機械、流變、組織粘附、溶脹性能、微觀形貌和降解性能

圖2 a） QP/OD/PF冷凍凝膠與組織粘附機理示意圖。b） 冷凍凝膠的軸向壓縮應力-應變曲線。c） 不同PF-CHO含量的濕態冷凍凝膠的流變性能。d） 濕態冷凍凝膠在潮濕環境中放置6小時后的流變性能。e） 冷凍凝膠體外降解的時間變化（n=3）。f） 冷凍凝膠的平衡溶脹時間和平衡溶脹比（n=3）。g）冷凍凝膠的平衡溶脹率。h） 通過SEM圖像顯示冷凍凝膠的微觀結構。i） 不同PF-CHO含量的冷凍凝膠的孔徑分布。數據以平均值±標準差表示。使用t檢驗確定統計差異（*p<0.05，***p<0.001）。

三. 冷凍凝膠的電活性和抗氧化性能

圖3 a） QCS、QCSP和酸摻雜QCSP的紫外-可見光譜曲線。b） QP/OD/PF50的CV曲線。c） 溶脹的Q/OD/PF50冷凍凝膠和QP/OD/PF冷凍凝膠的電導率（n=7）。d） 冷凍凝膠的DPPH?清除率（對照組為Q/OD/PF50冷凍凝膠，濃度為2.5 mg mL?1, 實驗組為QP/OD/PF50冷凍凝膠）（n=3）。

四. 冷凍凝膠的體外生物相容性、近紅外光熱性能和體外/體內抗菌性能

圖4 a） 通過直接接觸試驗測定冷凍凝膠與L929細胞的細胞相容性（n=4）。b） 冷凍凝膠的溶血率和離心后上清液的照片（n=3）。通過體外直接接觸法測定凍凝膠對PA（c）和MRSA（d）的殺菌率（n=6）。ΔT—相同（e）和不同（f）功率水平下冷凍凝膠的近紅外光照射時間曲線。在近紅外輻射下，冷凍凝膠對細菌PA（g）和MRSA（h）的對數減少（n=4）。針對PA（i）和MRSA（j）的冷凍凝膠存活細菌菌落的圖像。k） 近紅外輻射下冷凍凝膠對MRSA的體內抗菌殺滅率（n=6）。l） MRSA冷凍凝膠的體內光熱抗菌性能圖像（（i）空白組，（ii）QP/OD/PF0，（iii）QP/OD/PF50，（iv）NIR-QP/OD/PFD50）。

五. 冷凍凝膠的體內止血性能

圖5 a） 小鼠肝穿刺出血模型冷凍凝膠止血示意圖。b） 小鼠肝穿刺出血模型中的失血量（n=5）。c） 小鼠肝穿刺出血模型止血圖片。d） 大鼠肝十字切口出血模型冷凍凝膠止血示意圖。大鼠肝十字切口出血模型的止血時間（e）和失血量（f）（n=8）。g） 大鼠肝十字切口出血模型的止血圖片。h） 冷凍凝膠大鼠肝穿孔模型止血示意圖（n=8）。大鼠肝穿孔模型中的止血時間（i）和失血量（j）。k） 大鼠肝穿孔模型止血照片。

六. 冷凍凝膠的血液濃縮效應和血細胞/血小板活化效應

圖6 a） 有和沒有血液的冷凍凝膠表面和橫截面的SEM圖像。b） SEM圖像顯示了血小板和血細胞在含有血液的冷凍凝膠表面上的聚集形態。

七. 冷凍凝膠和血塊/冷凍凝膠復合敷料的皮膚傷口愈合

圖7 a） 第0、3、7和14天不同愈合過程的傷口愈合照片。b） 傷口的收縮率統計（n=5）。c） 愈合3、7和14天后再生組織切片上的H&E染色。Masson三色染色圖像（d）和第7天膠原蛋白相對面積覆蓋率的定量統計（e）（n=3）。

八. 組織免疫熒光分析

圖8 a） 第3天用TNF-α和CD68標記傷口切片，第7天用CD206和CD31標記傷口切片的免疫熒光染色圖片。TNF-α（b）、CD68（c）、CD206（d）和CD31（e）相對面積覆蓋率的定量統計。數據以平均值±標準差表示（n=3）。

  本研究開發了一種具有穩定/動態交聯混合網絡的導電冷凍凝膠敷料，具有網絡重塑特性和抗菌、抗氧化和組織密封性能。由于其對血液的富集和表面濃縮作用，吸收血液后易形成血塊/冷凍凝膠復合物，可以有效止血并進一步促進組織修復。由于動態席夫堿的存在，QP/OD/PF冷凍凝膠敷料在吸水后的儲能模量隨時間降低，表現出網絡重塑特性。此外，冷凍凝膠還表現出適當的降解性能、快速溶脹能力和良好的生物相容性。QCSP賦予冷凍凝膠電活性、優異的抗氧化性能、光熱性能和抗菌活性。OD為冷凍凝膠提供了相對穩定的席夫堿交聯，PF-CHO的引入形成了更動態的席夫堿交聯，并賦予冷凍凝膠更好的血液濃縮和表面富集效果。掃描電鏡結果表明，冷凍凝膠對血液具有很強的濃縮和富集作用，可以激活血細胞和血小板的功能。使用一系列小鼠和大鼠肝出血模型證明了冷凍凝膠的良好止血效果，這歸因于冷凍凝膠的促凝血特性及其表面游離醛基提供的組織密封作用。基于冷凍凝膠與血液之間的相互作用，制備了一種生物活性血塊/冷凍凝膠復合敷料。通過動物實驗，包括傷口閉合率計算、膠原蛋白沉積分析、組織學檢查和免疫熒光染色，證實了這種復合敷料對全層皮膚缺損的傷口愈合效果優于單獨使用冷凍凝膠。總之，血塊/冷凍凝膠復合敷料是一種新型有效的傷口修復止血敷料。

  感謝中國國家自然科學基金、中國國家重點研發計劃、陜西省重點研發計劃、中央高校基本科研業務費專項基金和中國博士后科學基金的共同支持。

  郭保林團隊網站：https://gr.xjtu.edu.cn/en/web/baoling

  原文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202419037