纳米结构聚氨酯-胶原水凝胶：具有增强伤口愈合功能的高生物活性交联网络

　　来自某研究团队的研究人员开发了一种基于纳米结构聚氨酯（nPU）和胶原的新型水凝胶材料，用于解决伤口愈合中机械支撑不足、易感染和炎症调控难的问题。研究显示，该材料具有超高吸水能力（>6000%）、增强的弹性、可控药物释放、显著抗菌活性（抑制E. coli达150%）以及促进IL-10释放以调节炎症的能力，在体内实验第17天实现伤口完全愈合，展现出作为多功能伤口敷料的巨大潜力。

　　

纳米结构聚氨酯（nPU）因其机械强度高、降解可控且具有生物活性，成为生物医学应用中极具前景的材料。本研究利用由乙氧基化甘油与六亚甲基二异氰酸酯（HDI）或异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）合成、并经L-酪氨酸（T）功能化的nPU，以15%和30%的重量比例掺入猪真皮胶原中，制备出胶原基水凝胶。基于HDI的nPU（HDI-T）粒径介于6至58纳米之间，实现了高交联密度（>90%）和超强吸水能力（>6000%），并在生理条件下加速凝胶化。所得水凝胶表现出增强的弹性和抗变形能力——这对伤口愈合至关重要。结构分析显示其具有半结晶性和粗糙表面。用HDI-T交联的水凝胶（P(HDI-T)）在pH 8.5和模拟体液（SBF）中表现出优异的水解稳定性，并降低酶降解程度。这些系统能够在生理和酸性pH条件下持续释放亚甲基蓝，而酮咯酸的释放在酸性环境中更为明显。生物学上，该水凝胶无溶血性且生物相容性好，可促进单核细胞和成纤维细胞的代谢活性。值得注意的是，P(HDI-T30)水凝胶刺激了白细胞介素-10（IL-10）的释放，有助于调节炎症。此外，它们还表现出强大的抗菌活性，与对照组相比，抑制大肠杆菌（E. coli）生长高达150%，抑制金黄色葡萄球菌（S. aureus）达60%。在体内实验中，第17天观察到伤口完全闭合，再生组织富含胶原。这些发现证明了nPU-胶原水凝胶作为先进伤口愈合多功能生物材料的潜力，兼具机械完整性、可控药物释放、抗菌效能和免疫调节功能。