传统伤口敷料“一贴到底”，功能静态无法随愈合进程而变：感染初期需要强效杀菌，增生期又必须抗粘附、可无痛更换，现有材料要么“长时抗菌”导致新生组织损伤，要么“永久抗污”无法抑制早期细菌。临床只能通过频繁手动换药来兼顾杀菌与保护，既增加医护负担，又易因撕拉造成二次创伤。如何赋予敷料“自主决策”能力，在同一平台上按预设时序先杀菌、后抗污，成为动态愈合场景下的核心瓶颈。
上海科技大学郑宜君、复旦大学顾岩等人构建了一种“化学燃料驱动-程序切换”的双网络PCBMA水凝胶敷料，通过一次性外源投加EDC/NHS燃料，即可在伤口微环境中自主完成“抗菌与抗污”可逆循环，并集成pH指示器实时可视化切换节点。相关内容以“Programmable hydrogel dressing for enhanced wound healing: Fuel-driven switchable antibacterial and antifouling properties”为题发表在《Cell Biomaterials》上。
本文亮点：
（1）EDC/NHS与羧基反应生成NHS活性酯，使凝胶表面电荷由中性转为正电，进入“接触-杀灭”抗菌态；燃料耗尽后酯键自发水解，电荷回中性，恢复“抗污-易撕”状态，循环寿命可通过EDC当量（1–8 eq）在6–16 h之间线性编程；
（2）共聚pH指示剂甲基丙烯酰酚红（MA-PR），颜色由黄（pH 5）→橙（pH 7）→红（pH 9），与燃料消耗速率同步，指导临床“何时换、换多少”；
（3）耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）感染小鼠全层创面模型中，单次投加2 eq EDC/NHS即可在4 h内杀灭>99 %细菌，12 h后自动进入抗污态，实现无痛撕除；13 d创面完全闭合，炎症面积降至7.4 %，胶原沉积提高80 %，显著优于纱布及静态水凝胶对照。
本研究首创“化学燃料-程序切换”概念，将静态伤口敷料升级为“自主决策”的动态治疗系统：双网络PCBMA水凝胶在单次EDC/NHS投加后，先通过表面电荷反转实现4 h高效抗菌，再经燃料消耗-酯键水解自动回归抗污态，循环时长可精准编程至16 h；集成的pH指示剂实时可视化切换节点，指导临床无痛换药。该策略为自适应、个性化伤口管理提供了通用范式，并可拓展至脉冲释药、动态支架等智能生物材料场景。
参考资料：
https://doi.org/10.1016/j.celbio.2025.100300
来源：EngineeringForLife
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