口内创伤新福音！LSA｜复旦大学张荣君/韦晓玲：基于双步光诱导构建新型复合水凝胶敷料

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口腔黏膜伤口的愈合受周围微电场调控。与传统的向体内导入药物、活性因子的 “外源性治疗” 方式不同，将具备光电、压电、热电等特性的纳米发电机材料和伤口敷料复合，既能借纳米发电机在伤口处生成微电场，修复炎症等引发的微电场失调，又能规避药物引入的副作用，促进伤口愈合，此仿生法即 “内源性电场治疗”。不过，口腔内潮湿且环境动态多变，常规敷料难以适用；水凝胶虽能模拟细胞外基质并融入复合成分以提升性能，但因无机纳米发电机材料与聚合物框架界面贴合性差、各单元合成条件冲突等问题，常需分别改性后再复合，致使操作繁琐、能耗增加。因此，研发一种快速高效、契合口腔实际使用需求的水凝胶制备方案，对推动该领域研究意义重大。

2025年5月15日(当地时间)，复旦大学未来信息创新学院张荣君、附属口腔医院韦晓玲，于期刊Light: Science & Applications发表题为“Dual-step photo-induced self-assembled hydrogel for endogenous oral mucosal wound healing”的论文。受应用研发中集成构建策略的启发，研究团队以光作为合成动力，共同报道了一种基于双步光诱导构建的“内源性电场治疗”口腔黏膜伤口水凝胶敷料。该研究以富氧空位的经典光电-压电材料氧化锌(ZnO-D)为集光电催化合成和压电促进治疗为一体的功能单元，在光诱导下自组装了氧化锌-聚多巴胺(PDA)材料，并在水凝胶双网络骨架模板中持续光诱导组装PDA，实现了复合水凝胶敷料PVA/PEGDA/PDA/(ZnO-D/PDA)(简称PPPZ)的自发构建。该研究通过对氧化锌的光电和压电双特性的协同设计，实现了光诱导下水凝胶的“集成构建”，大大减少了传统水凝胶“分批构建”带来的繁琐操作流程，制备的水凝胶具有出色的生物相容性、抑菌性以及促血管再生能力，在体内的治疗过程中也体现出显著的促进伤口愈合作用。

研究团队通过免疫组织化学染色等手段证实，PPPZ不仅促进了结构蛋白沉积，还增强了细胞增殖并调控局部炎症，表明其在组织修复中具有多重作用；多重免疫荧光和qPCR相关测试结果支持了PPPZ通过激活PI3K/AKT通路促进细胞增殖与血管生成的机制，为其在促进口腔伤口愈合中的应用提供了分子层面的证据。

图1. (a)双步光诱导构建水凝胶示意图；(b)PPPZ在体内促进口腔黏膜伤口愈合的相关结果；(c)PPPZ在体内促进伤口愈合的分子机制

该研究基于口腔黏膜伤口“内源性电场治疗”的实际应用场景，针对相关水凝胶制备的局限性，由“一体化构建”取得灵感，通过对光电-压电性能的协同利用，以光作为合成动力，制备了一种双步光诱导自组装构建的水凝胶敷料，并对其潜在的光科学机制以及生物实际应用进行了详细的论述分析。这种基于材料缺陷调控以及复合界面作用的方法能够在宽松条件下一步制备水凝胶，并持续性推动内部功能单体的原位聚合，不仅大大缩短实验流程、减少能源消耗，还赋予水凝胶出色的物理性能。得益于压电颗粒的复合，水凝胶敷料展现出出色的治疗效果，能够有效促进伤口的愈合过程。研究通过简单的制备策略实现高性能水凝胶的有效构建，为未来的相关研究提供了全新的设计思路，并有利于水凝胶敷料走向进一步的生物医学实际应用。

注：文中插图源于Light: Science & Applications

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41377-025-01837-7

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