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可编程温度封端双层水凝胶与感染创面微环境调控


发布时间:2026-10-19 16:20:45     人气:68

光热治疗(PTT)中,如何协调高效的细菌清除与组织安全性一直是个难题,主要原因在于热激发往往处于开环状态。本文提出一种可拆卸的双层水凝胶敷料,上层为聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)基温敏保护层,充当自调节热帽;下层为Ti3C2Tx MXene/环丙沙星(CIP)治疗层,提供协同抗菌治疗。

利用可剥离结构实现创面修复的阶段化温度编程。通过按需更换上层保护层,能够将局部治疗温度精确限定在不同的特定窗口内,以适应早期感染控制和后续组织修复的不同生理需求。下层的治疗水凝胶利用海藻酸钠介导的有序组装,将MXene与CIP均匀复合。MXene的二维片层结构结合CIP的化学杀菌机制,在近红外光照射下,能够有效破坏细菌膜并抑制DNA旋转酶,实现对细菌的协同杀灭。

利用该温度封端策略实现创面微环境的免疫调节与组织重塑。在感染创面模型中,可编程温度封端敷料能够显著缩短局部高温暴露的时间,抑制TNF-α、IL6以及p-NF-κB p65等促炎因子的表达,减轻热应激反应。同时,该策略能够调节VEGF与CD31相关的血管生成重塑,促进胶原的有序沉积与上皮化,从而加速创面的闭合与高质量修复。

利用MXene渗透网络赋予的高分子复合凝胶实现生物电子层面的原位监测。该治疗层具备稳定的负温度系数(NTC)行为,可作为柔性传感器原位监测局部温度及应变变化。研究还搭建了台式闭环激光控制系统,以该水凝胶作为光热转换介质,结合外部温度反馈来调节激光输出,为未来构建智能反馈兼容的自主创面管理平台提供了概念验证。


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