多功能水凝膠敷料在皮膚創(chuàng)面愈合中的作用研究

[摘 要] 在皮膚創(chuàng)面治療中，敷料覆蓋創(chuàng)面可幫助創(chuàng)面愈合。基于生物工程材料的發(fā)展背景，功能性敷料逐漸應(yīng)用于臨床。其中，水凝膠因其制備簡(jiǎn)單、生物相容性高等優(yōu)勢(shì)備受關(guān)注。多功能水凝膠敷料在皮膚創(chuàng)面愈合中可抑制炎癥反應(yīng)，有利于創(chuàng)面的修復(fù)及愈合。本文主要對(duì)多功能水凝膠不同類(lèi)型敷料在皮膚創(chuàng)面中的應(yīng)用進(jìn)行綜述，以期為臨床提供一定的參考價(jià)值。

[關(guān)鍵詞] 多功能水凝膠；敷料；創(chuàng)面；皮膚

[中圖分類(lèi)號(hào)] R318.08 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1004-4949（2024）24-0191-03

Study on the Effect of Multifunctional Hydrogel Dressing in Skin Wound Healing

LI Muyang1， YANG Ying2

（1.School of Clinical Medicine， Central South University， Changsha 410008， Hunan， China； 2.Department of Plastic Surgery， Xiangya Hospital， Changsha 410008， Hunan， China）

[Abstract] In the treatment of skin wounds， applying dressings over the wound can facilitate wound healing. Based on the background of the development of bioengineering materials， functional dressings are gradually used in clinical practice. Among them， hydrogel has drawn considerable attention due to the advantage of simple preparation and high biocompatibility. Multifunctional hydrogel dressing can inhibit inflammatory response in skin wound healing， which is conducive to wound repair and healing. This article mainly reviews the application of different types of multifunctional hydrogel dressings in skin wounds， in order to provide some reference value for clinical practice.

[Key words] Multifunctional hydrogel； Dressing； Wound； Skin

皮膚創(chuàng)面愈合是一個(gè)長(zhǎng)期且復(fù)雜的組織再生過(guò)程，而在此過(guò)程當(dāng)中，創(chuàng)面部位細(xì)胞外微環(huán)境的作用至關(guān)重要，其各種調(diào)節(jié)信號(hào)直接決定著創(chuàng)面能否有效愈合，一旦細(xì)胞外微環(huán)境發(fā)生異常，將會(huì)使創(chuàng)面愈合異常，發(fā)生愈合障礙[1]。在此背景下，功能性敷料因可以模擬創(chuàng)面處細(xì)胞外微環(huán)境的優(yōu)勢(shì)引起關(guān)注[2]。其中，水凝膠敷料的使用也初步獲得了一定的效果印證，為了進(jìn)一步滿(mǎn)足各種類(lèi)型患者提出的臨床需求，多功能水凝膠敷料也被用于皮膚創(chuàng)面愈合中，通過(guò)疊加光熱、超聲和磁場(chǎng)等刺激進(jìn)而加速創(chuàng)面的愈合[3，4]。本研究主要對(duì)多功能水凝膠不同類(lèi)型敷料在皮膚創(chuàng)面中的應(yīng)用作一綜述。

1 導(dǎo)電水凝膠的臨床應(yīng)用

皮膚創(chuàng)面的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致傷口處的正電荷與皮膚四周負(fù)電荷的結(jié)合，從而形成一個(gè)內(nèi)源性電場(chǎng)，創(chuàng)面局部的內(nèi)源性電場(chǎng)又能將細(xì)胞引導(dǎo)遷移至此，由于皮膚創(chuàng)面處的內(nèi)源性電流很低，無(wú)法支持電荷的平穩(wěn)轉(zhuǎn)移，因此就需要通過(guò)額外電刺激的引入來(lái)維持電荷穩(wěn)定，但外源性的電刺激由于涉及到大型電子設(shè)備的應(yīng)用，存在諸多不便。在此境況下，擁有導(dǎo)電性的敷料開(kāi)發(fā)受到關(guān)注[5，6]。充分借助于水凝膠的仿生特性，再結(jié)合使用導(dǎo)電材料，由此得到的導(dǎo)電水凝膠便可以實(shí)現(xiàn)電流在整個(gè)創(chuàng)面區(qū)域的傳導(dǎo)[7]。關(guān)琳等[8]研究中將導(dǎo)電水凝膠用于糖尿病患者的傷口修復(fù)，發(fā)現(xiàn)其有利于全面改善糖尿病患者創(chuàng)面的愈合。在導(dǎo)電水凝膠的臨床應(yīng)用中，導(dǎo)電納米材料的發(fā)展為其提供了重要保障，如石墨烯的應(yīng)用，以其高導(dǎo)電、高機(jī)械強(qiáng)度、輕重量等特征被廣泛使用[9]。Cao W等[10]在臨床治療糖尿病傷口的研究中，使用了一種雙層多功能傷口敷料，它的主要構(gòu)成為活性氧響應(yīng)聚氨酯膜，是由3D打印導(dǎo)電水凝膠條和鹽酸多西環(huán)素所負(fù)載，而該敷料的使用成效體現(xiàn)在促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞遷移上，以其良好的抗菌能力促使創(chuàng)面愈合。總之，導(dǎo)電水凝膠是基于抗炎的機(jī)制來(lái)促進(jìn)創(chuàng)面愈合，然而是否有其它方面的作用當(dāng)前尚無(wú)較多研究予以證實(shí)，因此后續(xù)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注該方面研究。

2 自愈性水凝膠的臨床應(yīng)用

雖然水凝膠有著高度生物組織相容性，然而其低韌性、低強(qiáng)度缺點(diǎn)卻限制臨床應(yīng)用。由于這些局限性，會(huì)使其覆蓋在創(chuàng)面上時(shí)面臨更高的破裂風(fēng)險(xiǎn)。因此，自愈性水凝膠就此被提出，其應(yīng)用特性在于可修復(fù)自身功能[11，12]。希夫堿結(jié)構(gòu)在化學(xué)自愈性水凝膠中起到了非常關(guān)鍵的作用，動(dòng)態(tài)席夫堿基鍵不僅可以自我修復(fù)，而且還能由此延長(zhǎng)敷料的使用時(shí)間[13]。Lv Y等[14]研究報(bào)道證實(shí)，使用由席夫堿反應(yīng)制備的水凝膠敷料對(duì)海水浸泡傷口進(jìn)行處理，可以有效提高創(chuàng)面愈合率，體現(xiàn)出該敷料確切的促愈合特性。盡管自愈性水凝膠使水凝膠強(qiáng)度低的缺點(diǎn)被克服，然而大部分自愈合性質(zhì)都來(lái)自動(dòng)態(tài)的希夫堿，希夫堿大分子結(jié)構(gòu)的形成又非常有限，所以仍然需要加強(qiáng)力度對(duì)自愈性水凝膠敷料進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

3 止血水凝膠的臨床應(yīng)用

止血是促進(jìn)皮膚創(chuàng)面愈合的關(guān)鍵步驟，通過(guò)將水凝膠敷料粘貼在創(chuàng)口的表面起到密封性作用，能夠達(dá)到有效的止血作用。而水凝膠敷料是否有良好的黏度，是確保敷料能否緊貼目標(biāo)組織的前提，也是水凝膠在完全凝膠化之前不會(huì)滑離于組織的重要保證[15]。Li P等[16]在其臨床試驗(yàn)中采取一鍋法得到了一種高組織黏附性水凝膠，既確保了它的柔韌性，又兼具堅(jiān)韌性，能夠?qū)崿F(xiàn)和多種類(lèi)型生物組織的多次、反復(fù)黏附。殼聚糖雖然有著很好的止血性能、組織黏附性，但由于易在水和其它溶劑中溶解，所以應(yīng)用范圍受限。但吳燕等[17]研究中使用多糖修飾殼聚糖，使溶解度的問(wèn)題得到解決，其所研制的水凝膠敷料促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)小鼠皮膚傷口處毛囊的再生及皮膚組織重建，顯示出該水凝膠敷料在創(chuàng)面愈合中巨大的應(yīng)用潛力。然而，僅靠非共價(jià)相互作用所制備的水凝膠在黏附力方面仍有一定缺陷，因?yàn)橛米鲋寡獣r(shí)，還會(huì)因?yàn)樗z會(huì)發(fā)生一定程度的膨脹，使其原本的機(jī)械強(qiáng)度有所降低，進(jìn)而在創(chuàng)面還未愈合就已經(jīng)發(fā)生崩解。所以，在此基礎(chǔ)上，研究者又在不斷研發(fā)結(jié)合共價(jià)鍵及非共價(jià)鍵互為作用的水凝膠，根本目的是提高組織和水凝膠界面的黏附性能。止血作為皮膚創(chuàng)面愈合中需要面臨的首要及關(guān)鍵問(wèn)題，針對(duì)止血這一問(wèn)題的功能性水凝膠研發(fā)有著重要意義，通過(guò)對(duì)水凝膠性質(zhì)的改良得到更具止血效用的水凝膠敷料，可以為促進(jìn)皮膚創(chuàng)面的愈合奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4 抗菌抗炎水凝膠的臨床應(yīng)用

在皮膚創(chuàng)面愈合當(dāng)中，存在的炎癥反應(yīng)是阻礙愈合有效性的重要因素。創(chuàng)面的形成同時(shí)伴隨著過(guò)度炎癥反應(yīng)表現(xiàn)，這主要是因?yàn)槭艿轿⑸锔腥炯皳p傷所致。而為了應(yīng)對(duì)這種炎癥反應(yīng)，臨床工作者進(jìn)行了抗菌抗炎水凝膠敷料的研發(fā)。目前普遍采取的策略是在水凝膠里添加一些活性抗菌成分，如抗菌肽、殼聚糖或抗菌藥物等。相比較于這些藥物的經(jīng)口服用，通過(guò)水凝膠敷料的方式黏附使用，不僅安全，而且直接作用于創(chuàng)面，治療高效且及時(shí)，避免了經(jīng)口服用可能會(huì)造成的不良反應(yīng)，通過(guò)局部給藥保證了藥物的有效濃度，使微生物誘發(fā)的炎癥反應(yīng)得到有效抑制。

殼聚糖除了有止血性能之外，其自身還有很好的抗菌性，在和其它藥物聯(lián)合使用時(shí)，會(huì)表現(xiàn)出協(xié)同抗菌的活性，使創(chuàng)面愈合速度加快[18]。另外，抗菌肽作為陽(yáng)離子兩親性化合物，亦可起到對(duì)耐藥菌株的有效治療作用，但因?yàn)槠渥陨韺?duì)環(huán)境有著較強(qiáng)的敏感性，因此其應(yīng)用存在一定限制。然而，這些抗菌物質(zhì)的應(yīng)用也會(huì)減少有益細(xì)菌的數(shù)量，對(duì)皮膚微生物生態(tài)系統(tǒng)的平衡造成破壞。因此，臨床又提出了其它抗菌水凝膠的制備方法，即把抑菌離子添加到水凝膠中。其中，銀離子的添加不僅不會(huì)對(duì)有益細(xì)菌造成損傷，而且還能直接殺死有害細(xì)菌，而納米銀的應(yīng)用更是受到青睞，其殺菌性能要更優(yōu)于銀離子化合物[19]。陳凱等[20]使用聚乙烯醇、羧甲基殼聚糖和海藻酸鈉作為原料，將納米銀加入其中制成水凝膠敷料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其具有吸水性、保濕性、透析性和抗菌性的特點(diǎn)，對(duì)大腸桿菌與金黃色葡萄球菌的抑菌率最高可達(dá)64%與54%，可以促使水凝膠與創(chuàng)面的緊緊貼合，保證了敷料的實(shí)用性。在長(zhǎng)時(shí)間的臨床實(shí)踐研究中發(fā)現(xiàn)，銀納米顆粒在物理及化學(xué)性質(zhì)上存在著不穩(wěn)定的問(wèn)題，而其易氧化、聚集的特性也削弱了抑菌效果。若能將銀和功能生物材料相結(jié)合，基于光熱療法的輔助應(yīng)用，銀便可以附著到細(xì)菌膜的表面，導(dǎo)致細(xì)菌失活?？梢?jiàn)，銀和功能生物的材料具有廣闊的應(yīng)用的前景。

5 總結(jié)

在各類(lèi)生物材料的支持與研發(fā)下，水凝膠敷料在皮膚創(chuàng)面愈合中的應(yīng)用價(jià)值也愈漸得到凸顯。雖然導(dǎo)電水凝膠、自愈性水凝膠、止血水凝膠、抗菌抗炎水凝膠都已經(jīng)在創(chuàng)面愈合中獲得了良好效果，但因?yàn)槠つw創(chuàng)面的愈合是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程，所以研發(fā)出可以滿(mǎn)足愈合過(guò)程各階段所需的水凝膠敷料還是具有很大的挑戰(zhàn)，這也需要臨床研究者進(jìn)行進(jìn)一步探索。

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收稿日期：2024-10-17 編輯：周思雨