摘要
细菌感染是影响伤口愈合的重要因素，抗生素的滥用导致超级细菌的频繁出现，所以寻找替代抗生素的抗菌伤口敷料迫在眉睫。单一的抗菌方式抗菌效率较低，为了寻求更快速、更有效的治疗方法，越来越多的研究者开始进行协同抗菌方法的研究。其中，光热治疗是一种可以诱导细菌死亡，实现简单、微创和时空控制的新型治疗方法，凭借其优良的性能正获得与日俱增的关注和发展，是协同抗菌的理想选择。然而，光热治疗也存在一些弊端，比如说为了达到较好的抗菌效果需要较高的温度或长时间的照射，造成皮肤损伤。因此，本文以Ti3C2MXene为基底构建了一系列凝胶，开发了更安全、更有效的光热协同抗菌策略，使其在较低温度或更短的辐照时间内也能达到令人满意的抗菌效果。 (1)首先，我们选用海藻酸钠和琼脂作为水凝胶原料，同时在水凝胶中负载具有抗菌性和光热性的Ti3C2MXene材料，锌离子(Zn2+)参与成胶。藻酸盐和琼脂凝胶不会粘附在伤口组织上，其去除不会造成伤口表面的二次损伤，并能维持湿润的环境。锌交联水凝胶通过促进成纤维细胞迁移、血管化、胶原沉积和肉芽组织的形成和其一定的抗菌性能，加速受感染伤口的愈合。而Ti3C2MXene具有一定的抗病原体性能且有显著的光热抗菌性。我们通过将Ti3C2MXene的抗病原体性能和光热抗菌以及Zn2+的化学抗菌相结合，实现了快速高效灭菌。实验结果表明水凝胶具有良好的溶胀性、亲水性和高含水量。体外抗菌实验证明水凝胶具有快速高效的抗菌能力。体外细胞共培养实验证明小鼠上皮样成纤维细胞(L929)能在有水凝胶存在时正常生长，同时细胞迁移实验证明该水凝胶能促进细胞迁移。另外该水凝胶敷料制备简单、成本低廉且安全高效。 (2)考虑到创面的不规则性和有效覆盖，我们设计制备了一种掺杂Ti3C2MXene的可注射抗菌复合水凝胶用于不规则感染伤口的治疗。水凝胶的成胶材料选用了醛基功能化的酞菁锌和壳聚糖，通过酞菁锌上的醛基和壳聚糖上的氨基之间的席夫碱反应制备了动态交联的水凝胶。同时第二部分实验延续使用了上一个实验的光热抗菌材料Ti3C2MXene,实验表明Ti3C2MXene的掺入能提高水凝胶的光热性能，且增加凝胶的导电性和光催化性。使凝胶在低温条件(约50℃)下就能达到一个优异的抗菌效果，从而避免了较高的温度对正常组织的影响。醛基功能化酞菁锌在这里不仅是交联剂参与成胶，同时它还具有光动力学抗菌活性，可帮助水凝胶在808nm激光辅助下产生活性氧(ROS)杀死细菌。水凝胶的动态键赋予水凝胶自愈合性和可注射性，壳聚糖基水凝胶使整个凝胶系统呈现正电，能通过静电作用，吸引细菌附着于凝胶表面，提高水凝胶的抗菌性。此外体外细胞实验证明该水凝胶毒性低，具有良好的生物相容性。
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