生物医学工程中使用的可注射水凝胶大多具有不令人满意和不可调的机械性能，使其难以与不同组织器官的机械强度相匹配，从而导致免疫排斥和软组织挫伤等一系列不良后果。内蒙古大学提供了一种光引发的物理/化学双交联可注射水凝胶（HA-DA/Fe3+/PCN@BP）。通过酰胺化反应合成透明质酸接枝的多巴胺 (HA-DA)。在黑磷（BP）纳米片的表面加载了一种广泛使用的纳米级MOF光敏剂——锆基卟啉多孔配位网络（PCN-224），获得具有优异光热疗法（PTT）和光动力疗法（PDT）功效的PCN@BP纳米材料。通过羧酸盐、儿茶酚和Fe3+之间的强络合和静电相互作用，将HA-DA与PCN@BP和氯化铁混合制备了物理交联的水凝胶。由于动态非共价键的可逆性质，水凝胶具有优异的可注射性和自愈性。将水凝胶局部注入伤口区域，然后暴露于660 nm激光；使用更长的波长可提高紫外线的组织穿透力和生物相容性。激光刺激PCN@BP产生 ROS，导致DA氧化聚合并将化学交联引入水凝胶。这有效地解决了机械强度不足和稳定性差的问题。更重要的是，DA氧化耦合的程度还可以通过调节光照开关和时间在时间和空间上进行精确控制，使水凝胶的原位机械性能可调。此外，剩余的ROS与温和的PTT（低于50°C）结合以抑制细菌感染。研究结果表明，这种具有光交联、机械性能可调、可注射性、组织粘附性和抗菌性能的物理/化学双交联水凝胶可以有效促进伤口愈合。

示意图1. 具有可调机械性能和物理/化学双重网络的可注射水凝胶的示意图，可在对抗细菌感染的同时促进伤口愈合。

图1. HA-DA和PCN@BP的表征。

图3，HA-DA/Fe3+/PCN@BP水凝胶的机械强度可通过激光照射进行调节。

图 7. 体内金黄色葡萄球菌感染的伤口愈合评估。

相关论文以题为Dual-Light-Triggered In Situ Structure and Function Regulation of Injectable Hydrogels for High-Efficient Anti-Infective Wound Therapy发表在《Adv. Healthcare Mater.》上。通讯作者是内蒙古大学董阿力德尔图教授。

参考文献：

doi.org/10.1002/adhm.202101722