皮肤在保护身体免受外部刺激方面起着至关重要的作用,但由于暴露于表面,它也最容易受到环境因素的影响。如果受伤,皮肤的功能会被破坏,并最终形成伤口,通常需要对伤口覆盖医用敷料才能加速其愈合过程。但目前临床上使用更多的还是干性无纺布类敷料,虽然这种敷料成本低廉,来源广泛,但它很容易因为吸收伤口渗出液而粘连在伤口上,在更换敷料时对新生的皮肤组织造成伤害。从上个世纪七十年代George Winter提出湿法愈合的概念以来,伤口的湿性愈合理论被越来越多的人接受和关注,现如今已经有很多湿性创伤敷料被开发出来,如藻酸盐、静电纺丝纤维膜、水胶体、透明敷料和水凝胶等。其中,水凝胶由于具有良好的亲水性、生物相容性以及类细胞外基质的三维（3D）多孔结构,引起了众多研究人员的兴趣。但是简单的水凝胶敷料只能起到物理隔离和创造湿润环境的作用,无法满足临床对伤口敷料性能提出的越来越多的要求。随着基础研究的深入,开发多功能伤口敷料以满足创面修复的各种需求成为了伤口敷料设计的主流趋势,水凝胶基伤口敷料也不例外。除此之外,针对不同的皮肤伤口情况应使用针对性的创面修复材料才能更好的促进伤口愈合。因此,结合临床需要以及针对不同类型皮肤伤口,本论文设计了多功能复合水凝胶基伤口敷料以促进创面愈合。主要包括以下三部分实验内容:1.论文第一部分实验从仿生角度出发,设计制备了模仿皮肤结构的纳米纤维膜-水凝胶双层结构复合材料用于面积较大的清洁伤口的治疗。复合材料上层为具有理想拉伸力学性能、结构密集的静电纺丝纳米纤维膜,可避免微生物的渗透,预防感染,并通过覆盖伤口防止外界刺激;复合材料下层为多孔水凝胶,具有足够的孔隙率、润湿性和生物学特性,可支持细胞粘附、迁移和增殖。双层结构类似于天然皮肤的表皮和真皮层的结构,能够在削弱细菌渗透的同时避免伤口脱水和渗出物积聚,在促进伤口愈合方面具有良好的应用前景。选用聚乳酸乙醇酸共聚物作为上层静电纺丝纤维膜的原料,同时纤维中负载促创面修复的药物白藜芦醇;而下层水凝胶则通过氧化海藻酸钠和明胶交联得到。实验结果表明上层纤维膜的纤维有着与细胞外基质纤维类似的粒径,有利于表皮层角质细胞的粘附和增殖;下层水凝胶内部孔径大于100μm,有利于真皮层的成纤维细胞的增殖和迁移。同时,依托于下层水凝胶,该双层结构复合材料还具有良好的溶胀性能（与材料吸收伤口渗出液的能力息息相关）,良好的粘附性（帮助材料密封伤口免受外部刺激）以及优于商业止血海绵的体外凝血能力（良好的止血能力在损伤早期很有必要）。体外细胞共培养实验证明,人皮肤角质形成细胞（Ha Ca T）和人胚胎皮肤成纤维细胞（ESF）能够在材料的纤维层和水凝胶层中较好地生长。动物实验表明,双层结构复合材料具有促进大鼠背部伤口愈合的能力。术后第14天,双层结构复合材料处理过的伤口明显小于其他实验组,并且伤口组织的修复效果也更好。2.论文第二部分实验从有效覆盖不规则创面及抗感染角度出发,设计制备了掺杂聚多巴胺修饰的银纳米粒子的可注射双效抗菌复合水凝胶用于不规则感染伤口的治疗。聚多巴胺修饰的银纳米粒子既是传统抗菌剂,又是光热杀菌剂,可帮助水凝胶实现短期在近红外光的辅助下通过光热作用杀死大部分细菌,长期通过释放的银纳米粒子抑制细菌繁殖的双效抗菌效果,提升水凝胶敷料的抗菌活性。水凝胶的基底材料延续使用了第一部分实验的明胶和海藻酸钠,受贻贝启发,将明胶侧链接枝邻苯二酚基团,通过三价铁离子和邻苯二酚基团之间的配位作用以及明胶上的氨基和氧化海藻酸钠上的醛基之间的希夫碱反应制备了双动态键交联的水凝胶,同时将聚多巴胺修饰的银纳米粒子掺杂到水凝胶中。双动态键赋予水凝胶可注射性,邻苯二酚基团的加入提高了水凝胶的粘结强度。抗菌剂聚多巴胺修饰的银纳米粒子的加入不仅赋予水凝胶传统抗菌活性,还引入了光热杀菌性能。此外该水凝胶还具有良好的生物相容性和优于商业止血海绵的体内止血性能。体内感染伤口愈合实验表明,在近红外光的辅助下,该水凝胶处理过的伤口表现出更好的愈合效果,伤口组织处具有更多的新生血管和毛囊。3.论文第三部分实验从进一步提升水凝胶敷料力学性能的角度出发,设计制备了粘性止血抗菌复合水凝胶用于关节感染伤口的治疗。水凝胶的制备过程分为酶催化交联和浸泡单宁酸两个步骤。酶催化交联避免了复杂交联剂的引入;经一步浸泡单宁酸,水凝胶在力学性能、粘结强度和止血性能上均得到很大提升,避免了增强水凝胶多功能特性可能需要采用的多重制备步骤,制备方法简单可行。首先将酪胺接枝的羧甲基纤维素（CMC-Ty）和酸刻蚀法制备的二维少层MXene（Ti3C2Tx）混合,通过酶交联法得到了水凝胶,命名为CMC-Ty/MXene;再将CMC-Ty/MXene浸泡于单宁酸水溶液中12小时,得到的水凝胶命名为CMC-Ty/MXene+TA。单宁酸是一种含有大量邻苯二酚/三酚结构的天然植物来源多酚类化合物,它具有多种结合能力,能够通过氢键和离子键以及疏水相互作用等多种相互作用在多结合位点与大分子络合或交联。实验结果表明,CMC-Ty/MXene+TA水凝胶的拉伸强度达到了250 k Pa,断裂伸长率也有250%,同时水凝胶的粘结强度也有25 k Pa以上,相对于论文前两部分实验研究的材料在力学性能和粘结强度上有很大提升。CMC-Ty/MXene+TA水凝胶的人体肘部粘附实验显示,实验人员可以任意弯曲手臂,且材料不会掉落和破损,证明水凝胶具有用作关节敷料的可能。同时CMC-Ty/MXene+TA水凝胶还具有很好的体外体内止血性能。除此之外,水凝胶还对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均表现出良好抑菌效果,这不仅得益于MXene的光热杀菌特性,也与单宁酸本身具有的抗菌活性有关。小鼠背部金黄色葡萄球菌感染的皮肤伤口愈合实验表明,在近红外光的辅助下,CMC-Ty/MXene+TA水凝胶可以通过杀灭细菌、促进表皮再生、下调肿瘤坏死因子-α的表达和加速血管生成等来促进创面修复。综上所述,本文针对面积较大的清洁伤口,模拟皮肤结构仿生设计了静电纺丝纤维膜-水凝胶双层结构复合材料;针对形状不规则的感染伤口,设计了掺杂聚多巴胺修饰的银纳米粒子的可注射双效抗菌复合水凝胶;针对关节处的感染伤口,设计了掺杂二维片材MXene的光热抗菌复合水凝胶,同时通过浸泡单宁酸的处理方法提升水凝胶的力学性能和粘附性。对所制备材料的物化性能、体内外生物相容性和促伤口愈合能力等均进行了评估,以期为多功能复合水凝胶基伤口敷料的开发与应用提供新思路。