Bioactive Materials | 点-of-护理原位静电纺丝纳米纤维敷料加速急性创伤愈合

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本研究开发了一种便携式原位静电纺丝生物活性敷料CTZP，该敷料具备快速止血、抗菌及促血管生成多重功效，通过优化Zein/PVP基质与Cu@TA纳米粒子协同作用，为急性创伤护理提供创新材料与理论支持。

 

文献概述
本文《Point-of-care treatment of acute skin wound by portable in-situ electrospinning nanofiber dressings with rapid hemostasis, anti-infection, and angiogenesis effects》发表于《Bioactive Materials》杂志，回顾并总结了便携式静电纺丝敷料在急性创伤管理中的应用潜力，重点在于其止血、抗菌与促血管生成机制。

背景知识
急性创伤，如交通事故或自然灾害后伤口，常伴随不可控出血与感染风险，传统缝合材料存在二次损伤、机械适配性差及依赖被动愈合过程等局限。Zein是一种玉米蛋白，具有生物相容性、粘附性及止血潜力，而PVP则可增强纤维结构的亲水性与粘附能力。Cu@TA纳米粒子具备pH响应性抗菌机制，通过Fenton类反应与铜离子释放，实现酸性环境下增强抗菌活性。VEGF（血管内皮生长因子）与eNOS（内皮型一氧化氮合酶）是促血管生成的关键因子，而TBXAS1（血栓烷合成酶）在血小板活化中起重要作用。该研究通过便携式静电纺丝技术，将Zein/PVP与Cu@TA结合，构建具备多重生物活性的纳米纤维敷料，突破传统敷料的单一功能限制，实现快速止血、抗菌及促再生一体化管理。该技术在急救、战场医疗及临床护理中具有广泛应用前景。

 

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研究方法与实验
研究团队通过调控Zein与PVP的比例，筛选最佳止血纤维结构，并结合Cu@TA纳米粒子构建CTZP敷料。利用HAADF-STEM、XRD、FTIR等技术对Cu@TA与CTZP进行表征。止血性能评估采用体外血凝实验（血凝指数、红细胞与血小板粘附实验）与体内尾部截断模型。抗菌活性通过S. aureus培养评估，促血管生成效果通过qPCR、RNA-seq与免疫组化检测VEGF与CD31表达。体内外伤口愈合实验进一步验证CTZP的综合治疗效果。

关键结论与观点

• CTZP敷料在体外血凝实验中实现1分钟内快速凝血，且在体内尾部截断模型中止血效率高达98.72%以上。
• Cu@TA纳米粒子在酸性环境下促进铜离子释放与•OH生成，实现强效抗菌活性，显著减少感染性伤口细菌定植。
• Zein/PVP基质促进VEGF表达，Cu@TA进一步增强eNOS与KDR表达，协同激活PI3K-Akt信号通路，实现促血管生成作用。
• RNA-seq与qPCR分析显示CTZP激活血小板活化与VEGF信号通路，Western blot验证TBXAS1、p-AKT、p-eNOS等关键蛋白上调。
• CTZP在S. aureus感染大鼠伤口模型中显著提高伤口愈合率，第14天达到97.3%，优于对照组与ZP组。
• 敷料具备pH响应性铜离子释放特性，酸性环境下释放增强，符合感染性伤口的生理微环境，实现智能释放。

研究意义与展望
该研究为便携式点-of-care伤口管理提供了多功能纳米纤维敷料的材料与机制基础，CTZP在止血、抗菌与促再生方面展现出协同作用，为未来急性创伤敷料的临床转化奠定基础。进一步研究可探索其在更大动物模型中的应用，以及长期生物相容性与降解特性，拓展至慢性伤口与烧伤管理领域。

 

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结语
本研究成功构建了一种便携式、多功能纳米纤维敷料CTZP，该敷料通过Zein/PVP基质与Cu@TA纳米粒子协同作用，在止血、抗菌与促血管生成方面表现出优异性能。CTZP在1分钟内实现血液凝固，显著减少出血量，并在酸性环境下释放铜离子与•OH，增强抗菌能力。RNA-seq与qPCR揭示其通过PI3K-Akt通路调控TBXAS1、VEGF与eNOS表达，促进血小板活化与血管再生。体内实验进一步验证其在感染性伤口中的高效愈合能力。该敷料为急性创伤护理提供了一种可现场制备、具备阶段适应性调节的创新方案，具备临床转化潜力。

 

Yechuan Deng, Min Xing, Yuanming Cao, Jiajun Qiu, and Xuanyong Liu. Point-of-care treatment of acute skin wound by portable in-situ electrospinning nanofiber dressings with rapid hemostasis, anti-infection, and angiogenesis effects. Bioactive Materials.