伤口愈合是一个复杂且动态的过程，涉及多种细胞和分子机制的协调相互作用，以恢复受损组织的完整性。便携且高效的伤口护理解决方案的开发是生物医学工程中一个关键的研究领域。可快速在床边或现场施用的喷涂敷料具有吸引力，因为它们能在不规则几何形状上提供贴合覆盖，同时最大限度地减少操作复杂性。
https://doi.org/10.1002/adhm.202504325
近日，青岛大学龙云泽教授团队、韩国檀国大学崔珍镐院士团队在期刊《Advanced Healthcare Materials》上发表了最新研究成果“便携式伤口护理设备：一种电喷雾碱式锌盐-氨甲环酸纳米杂化系统”（Portable Device for Wound Care: An Electrosprayable Zinc Basic Salt-Tranexamic Acid Nanohybrid System）。论文第一作者是青岛大学硕士研究生邵润泽。研究通过共沉淀法开发了氨甲环酸-碱式锌盐（TXA-ZBS），即在受控 pH 条件下，将锌盐溶液与碱性溶液混合，形成稳定的 TXA-ZBS。这些杂化型设计旨在提供实用且易用的伤口敷料，通过原位手持静电纺丝与静电喷雾结合了生物可降解材料聚己内酯 PCL的机械稳定性与TXA和ZBS的止血和治疗特性。
图1：TXA-ZBS结合纳米纤维敷料制备及促进伤口愈合治疗机制示意图
用于纤维支架上的药物-无机杂化物常用两种整合策略：将杂化物嵌入纤维基体中，或将杂化物涂层于预成型纤维上。嵌入引入聚合物扩散屏障并限制水溶液的进入，而表面涂层则将杂化物置于界面，释放可能受无机宿主离子交换/溶解控制。尽管两种策略广泛应用，但在同一支架上，缺乏针对混合定位（嵌入式与表面涂层）对 TXA 可用性和Zn2⁺在伤口界面输送的影响的正面结构比较。
研究报告了两种实用的电纺丝策略，将TXA–ZBS与PCL纳米纤维整合：
i）嵌入型（TXA-ZBS/PCL），将TXA-ZBS 掺入 PCL 纺丝前驱体中静电纺丝形成，
ii）表面涂层型（TXA-ZBS@PCL），通过静电喷雾将TXA-ZBS电喷到静电纺丝PCL纳米纤维上生成。
两种架构都保持了PCL的机械完整性和均匀喷涂展开能力，同时支持TXA在伤口同步释放Zn2⁺。在直接对比测试中，TXA-ZBS@PCL提供了更高的累计TXA可用性，且动力学受扩散/离子交换控制，符合直接水性接触表面沉积的TXA-ZBS的特点，而TXA-ZBS/PCL因聚合物屏障而表现出更受限扩散的特征。体外和体内创伤模型显示，包覆结构相较嵌入式结构支持更快的止血反应和更好的伤口闭合指标。综合来看，这些结果表明表面涂层TXA-ZBS@PCL是局部、表面受限止血的首选设计，而嵌入式配置则在不希望更深扩散时提供了更受限的释放选择。这里提供的比较框架指导了下一代便携式创伤设备的架构选择。
图2：TXA-ZBS的合成
为了系统优化ZBS的合成，探索了多种物理化学参数，包括初始OH−/Zn2+/摩尔比、老化时间、反应物浓度和反应温度。这些变量直接影响了ZBS的相纯度和形态。较高的OH−/Zn2+比值有利于层状晶体结构域的形成，而较长的熟成时间则导致结晶度增加。浓度和温度调制也促进了颗粒聚集和大小的变化。该合成图为设计适合进一步修改TXA插入的ZBS前体提供了合理基础。
图3：不同pH条件下TXA-ZBS杂化物在PCL基质中的体外释放曲线。
在酸性（pH 4.8）和生理性（pH 7.2）条件下，研究了TXA-ZBS配方在PCL基质中的体外释放行为，并进行了动力学模型拟合。两种配方均表现出pH依赖性释放，pH 4.8时的累计释放显著高于pH 7.2。具体来说，TXA-ZBS@PCL在pH 4.8时实现了68.71%的饱和释放，几乎是pH 7.2时的两倍（36.31%）；而TXA-ZBS/PCL则释放率降低（pH 4.8 和 7.2 时分别为41.70%和20.36%）。这些发现表明，涂层系统（@PCL）相比物理混合系统（/PCL）更能实现药物释放的效率。
图4：抗菌效果
图5：体外凝血评估
通过一系列体外测定评估了所培养材料的止血性能，证明其能够迅速启动血栓形成并有效控制出血。
图6：大鼠伤口愈合模型评估伤口愈合效果
TXA和ZBS的结合为伤口愈合提供了协同效应。TXA确保伤口部位稳定，减少出血，而 ZBS则支持组织修复、细胞增殖和增强细胞外基质。这种双重作用可能促进更快更高效的愈合，其是在控制出血和组织再生都至关重要的情况下。因此，TXA-ZBS集成纳米纤维系统的开发，特别是TXA-ZBS@PCL，代表了便携式伤口护理解决方案的重要进展。通过利用氨甲环酸（TXA）的止血潜力和碱式锌盐（ZBS）的再生效益，这些混合配方提供了一个多功能平台，加速伤口愈合，同时最大限度地减少出血和炎症。基于TXA-ZBS的支架展现出的生物相容性、抗菌特性以及增强的组织再生潜力，使其成为现代创伤护理中的一种变革性方法，有望显著改善多样化医疗环境中的临床结果和患者康复率。
原文链接： https://doi.org/10.1002/adhm.202504325
