分层设计的电热液体控释敷料,用于智能管理伤口渗出物并促进愈合治疗

《Advanced Fiber Materials》:Hierarchically Designed Electrothermal Liquid Gating E-Dressing for Intelligent Wound Exudate Management and Healing Therapy

【字体: 时间:2025年12月05日 来源:Advanced Fiber Materials 21.3

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  智能三明治电子敷料通过电刺激触发热响应棉层水合性变化,动态调控伤口渗出液流动,并实现实时温度监控与高效抗菌(抑制率>98%),在糖尿病小鼠模型中促进血管新生31倍和胶原沉积157.7%,有效加速伤口愈合。

  

摘要

有效管理伤口渗出物对于减轻炎症和促进湿润伤口愈合至关重要。然而,实现高效、动态且可控的渗出物调节仍是一个重大挑战。为了解决这个问题,我们开发了一种智能三层电子敷料(E-敷料),该敷料由银纳米线(Ag NW)加热器、热响应棉织物(CTP)中间层和疏水性聚氨酯(PU)纳米纤维组成。在电刺激下,Ag NW 引发的加热会触发 CTP 层的快速亲水性转变。这一过程动态生成了一个 Janus 界面,使得液体能够从 PU 层自发地单向传输到 Ag NW 层,且去除的渗出物体积可以通过刺激持续时间精确调节。同时,Ag NW 组件能够实时监测伤口状况。E-敷料表现出强大的抗菌活性,可抑制 金黄色葡萄球菌S. aureus)98.7?±?0.5% 和 大肠杆菌E. coli)99.9?±?0.1%,从而显著降低感染风险。在糖尿病小鼠模型中,结合电刺激使用的 E-敷料处理的伤口几乎完全愈合。与对照组相比,该治疗方法在早期阶段使新生血管密度增加了 31 倍,并在第 12 天时增强了 157.7% 的胶原蛋白沉积。这种智能系统为维持湿润平衡和促进慢性伤口修复提供了一种新策略。凭借其远程热调节和实时监测的双重功能,E-敷料成为先进智能伤口治疗的一个有前景的平台。

图形摘要

这种 E-敷料通过可逆的润湿性调节实现动态渗出物管理。在电激活下,焦耳热效应会在热响应棉层中引发亲水性转变,从而在需要时与疏水性 PU 基底形成 Janus 界面,驱动液体自主远离伤口床。停止系统供电后,棉层的疏水性恢复,形成阻隔液体的屏障。该平台同时具备固有的抗菌功能,并支持实时热监测。

有效管理伤口渗出物对于减轻炎症和促进湿润伤口愈合至关重要。然而,实现高效、动态且可控的渗出物调节仍是一个重大挑战。为了解决这个问题,我们开发了一种智能三层电子敷料(E-敷料),该敷料由银纳米线(Ag NW)加热器、热响应棉织物(CTP)中间层和疏水性聚氨酯(PU)纳米纤维组成。在电刺激下,Ag NW 引发的加热会触发 CTP 层的快速亲水性转变。这一过程动态生成了一个 Janus 界面,使得液体能够从 PU 层自发地单向传输到 Ag NW 层,且去除的渗出物体积可以通过刺激持续时间精确调节。同时,Ag NW 组件能够实时监测伤口状况。E-敷料表现出强大的抗菌活性,可抑制 金黄色葡萄球菌S. aureus)98.7?±?0.5% 和 大肠杆菌E. coli)99.9?±?0.1%,从而显著降低感染风险。在糖尿病小鼠模型中,结合电刺激使用的 E-敷料处理的伤口几乎完全愈合。与对照组相比,该治疗方法在早期阶段使新生血管密度增加了 31 倍,并在第 12 天时增强了 157.7% 的胶原蛋白沉积。这种智能系统为维持湿润平衡和促进慢性伤口修复提供了一种新策略。凭借其远程热调节和实时监测的双重功能,E-敷料成为先进智能伤口治疗的一个有前景的平台。

图形摘要

这种 E-敷料通过可逆的润湿性调节实现动态渗出物管理。在电激活下,焦耳热效应会在热响应棉层中引发亲水性转变,从而在需要时与疏水性 PU 基底形成 Janus 界面,驱动液体自主远离伤口床。停止系统供电后,棉层的疏水性恢复,形成阻隔液体的屏障。该平台同时具备固有的抗菌功能,并支持实时热监测。

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