机械外力导致的皮肤损伤（如切割伤、擦伤等）常伴组织出血。若未能及时有效止血，不仅显著延缓愈合进程，还可能诱发凝血功能障碍、休克等系统性并发症风险。因此，迅速控制出血是此类伤口管理的核心。然而，出血性伤口的修复涉及复杂过程，通常包括止血后的炎症反应、细胞增殖和组织重塑等阶段。尽管现有止血敷料能够有效实现快速止血，但其功能单一性难以协同满足快速止血、高效抗菌与促进组织再生的多重关键需求。因此，开发兼具快速止血、实时抗菌效能与促组织再生等多功能的止血敷料，依然具有挑战性。

近日，广东工业大学汤亚东副教授团队在期刊《Carbohydrate Polymers》上，发表了最新研究成果 “Chitosan-based Janus dressing with asymmetric wettability for rapid hemostasis, antibacterial protection, and tissue regeneration in hemorrhagic wound management”。该研究受天然皮肤结构启发，通过静电纺丝和冷冻干燥技术，成功制备出具有不对称润湿性的壳聚糖基Janus伤口敷料（CM@PS/TZ）。

其中，该Janus敷料的外层采用静电纺丝技术将抗菌沸石咪唑框架-8（ZIF-8）嵌入热塑性聚氨酯（TPU）纳米纤维膜，形成兼具抗菌性的疏水屏障（水接触角>120°），不仅通过物理阻隔作用防止细菌侵入，还能持续释放Zn²⁺离子实现化学抗菌，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率超过99%。内层则由甲基丙烯酸化壳聚糖（CSMA）负载聚多巴胺修饰二氧化硅（PDA-SiO₂）纳米颗粒构成亲水海绵，其中CSMA通过正电荷促进红细胞和血小板聚集实现快速止血，PDA的酚羟基网络有效清除自由基（DPPH清除率提升至51.16%），而SiO₂纳米颗粒一方面能够增强敷料的止血性能，另一方面降解释放的硅离子可激活VEGF通路促进血管再生。这种疏水抗菌外层与亲水止血内层的协同设计，为出血性伤口提供了止血、抗感染和组织再生的全方位解决方案。

图1：CM@PS/TZ Janus敷料的设计、制备与应用

该敷料由亲水性CM@PS海绵层和疏水性TZ纳米纤维膜构成双层结构，扫描电镜观察显示两层材料界面结合紧密。润湿性测试结果表明，TZ纳米纤维膜表现出显著的疏水特性（水接触角＞120°），而CM@PS海绵层则显示出良好的亲水性（水接触角<50°）。性能测试结果显示，该Janus敷料具有优异的吸水溶胀性能和适宜的机械强度，同时能够持续释放Si⁴⁺和Zn²⁺功能离子。其中，Si⁴⁺可促进血管再生，Zn²⁺则发挥抗菌作用。这些特性表明该敷料适合用于出血性伤口修复。

图2：CM@PS/TZ Janus敷料的理化性能表征

同时，这种Janus敷料展现出卓越的抗细菌黏附与杀菌能力。其中敷料的疏水外层通过物理屏障作用、有效阻隔细菌的黏附。而ZIF-8释放的Zn²⁺进一步瓦解细菌膜结构，对革兰氏阴性菌（E. coli）和阳性菌（S. aureus）的杀灭率接近99%。这种疏水阻隔与化学杀菌的协同机制，为创面建立了高效的双重抗菌防御体系。

图3：CM@PS/TZ Janus敷料的抗细菌黏附与杀菌活性

该壳聚糖基 Janus 敷料除具备优异抗菌性外，还具有出色的止血性能。体外凝血测试（BCI和凝血时间）表明，壳聚糖基海绵能显著促进凝血，其中掺入PDA-SiO2 的海绵组BCI值更低、凝血时间更短。机制研究表明，该海绵主要通过促进血小板与红细胞黏附聚集（黏附率>60%）实现快速止血。此外，PT和APTT测试提示，含PDA-SiO2的组别可能通过SiO2激活外源性凝血途径进一步促进凝血。大鼠肝脏损伤及尾部截肢模型实验进一步证实了该 Janus敷料的优异止血效果：与纱布相比，失血量分别减少0.44 g和0.23 g，止血时间缩短41.52 s和59.47 s。

图4：CM@PS/TZ Janus敷料的体外凝血特性和凝血机制

图5：CM@PS/TZ Janus敷料的体内止血性能

最后，研究团队评估了Janus敷料对皮肤全层损伤模型的促愈合能力。结果显示，CM@PS/TZ 组愈合速度最快，14天伤口愈合率达95.78%。H&E、Masson和CD31染色结果表明，CM@PS/TZ Janus 敷料能有效预防感染、增加胶原沉积（较对照组高20.82%）并促进血管生成（CD31表达较对照组高3.10%），从而加速伤口愈合。这些发现证明CM@PS/TZ Janus敷料兼具抗菌、止血及促血管生成等多功能特性，为出血性伤口治疗提供了一种创新方案。

图6：CM@PS/TZ Janus敷料促进伤口愈合结果

图7：伤口组织学分析结果

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2025.123891