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水凝膠因其可調(diào)控的生物力學(xué)特性，在皮膚創(chuàng)面治療中具有廣闊前景。未來研究需聚焦于力學(xué)-生物學(xué)耦合機(jī)制與臨床轉(zhuǎn)化路徑，以實(shí)現(xiàn)其在再生醫(yī)學(xué)中的廣泛應(yīng)用。
水凝膠是一種高含水三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)高分子材料，具備高生物相容性、可降解性和可調(diào)力學(xué)性能。
在皮膚創(chuàng)面修復(fù)中，水凝膠可模擬生物組織的力學(xué)微環(huán)境，調(diào)控細(xì)胞行為，促進(jìn)組織再生。
力學(xué)特性 | 調(diào)節(jié)方式 | 對(duì)創(chuàng)面愈合的作用 |
|---|---|---|
彈性 | 化學(xué)/物理交聯(lián)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化 | 調(diào)控細(xì)胞分化、增殖；抵抗創(chuàng)面張力；激活Piezo1、YAP等信號(hào)通路 |
黏彈性 | 改變聚合物濃度、交聯(lián)劑、間隔劑等 | 促進(jìn)細(xì)胞擴(kuò)散、增殖；改善創(chuàng)面黏附性；影響干細(xì)胞命運(yùn) |
動(dòng)態(tài)剛度 | 水解、酶解、光響應(yīng)等方式實(shí)現(xiàn)軟化或硬化 | 模擬組織發(fā)育過程；調(diào)控細(xì)胞形態(tài)、排列、分化；促進(jìn)血管生成 |
黏附性 | 共價(jià)鍵、超分子作用、靜電作用、貽貝仿生等 | 實(shí)現(xiàn)水凝膠-組織穩(wěn)定結(jié)合；作為藥物/細(xì)胞遞送平臺(tái)；增強(qiáng)創(chuàng)面封閉與修復(fù) |
多功能復(fù)合水凝膠：集彈性、黏附、抗菌、導(dǎo)電、止血于一體。
動(dòng)態(tài)響應(yīng)型水凝膠：根據(jù)創(chuàng)面愈合階段調(diào)節(jié)力學(xué)性能。
個(gè)體化治療：基于患者創(chuàng)面力學(xué)微環(huán)境定制水凝膠材料。
挑戰(zhàn)：如何平衡多種力學(xué)性能（如彈性與黏附性）之間的關(guān)系；臨床轉(zhuǎn)化難度大。
未來重點(diǎn)：
明確力學(xué)信號(hào)對(duì)細(xì)胞行為的調(diào)控機(jī)制；
建立力學(xué)性能與創(chuàng)面愈合效果的定量關(guān)系；
推動(dòng)水凝膠敷料的個(gè)性化設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
