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  糖尿病傷口受損的電生理微環(huán)境可以通過電刺激來修復(fù)，但傳統(tǒng)笨重的電源阻礙其臨床應(yīng)用。此外，患者對傷口危險狀態(tài)的感覺障礙和不可見增加了傷口護理的難度和經(jīng)濟負擔(dān)。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，本研究開發(fā)了一種基于電磁感應(yīng)效應(yīng)自供電的電活性敷料，可實現(xiàn)無線電刺激治療和傷口微環(huán)境監(jiān)測。該研究通過靜電紡絲技術(shù)和靜電噴霧技術(shù)的協(xié)同集成，利用Ti₃C₂T_x MXene和PCL纖維之間形成的納米互鎖結(jié)構(gòu)賦予了敷料優(yōu)異的機械性能和穩(wěn)定的導(dǎo)電性（≈3.5 S·cm^?1，PBS溶液浸泡7天后保留率為72.2%）。并基于電磁感應(yīng)效應(yīng)產(chǎn)生了10.8 μA的無線微電流，成功激活了多種促愈合信號通路（calcium、TGF-β、PI3K-AKT、PPAR、Axon guidance和Wnt），同時抑制炎癥相關(guān)的信號通路（TNF和NF-κB）。與對照組相比，這種細胞行為和免疫微環(huán)境的雙重調(diào)節(jié)分別促進了傷口愈合和神經(jīng)再生≈36.3%和283.8%。其還可以監(jiān)測傷口溫度、應(yīng)變和滲出液等生理信號，實現(xiàn)及時和精確的傷口護理�？傊�，這項研究促進了電磁感應(yīng)生物醫(yī)學(xué)和個性化醫(yī)療的發(fā)展。

圖1 電活性敷料基于電磁感應(yīng)促進糖尿病傷口愈合及微環(huán)境監(jiān)測

圖2 電活性纖維膜的制備與表征

圖3 電活性纖維膜的機械性能和無線微電流測試

圖4 電活性纖維膜的體外診斷監(jiān)測功能

圖5 電活性纖維膜基于電磁感應(yīng)產(chǎn)生的無線電信號對細胞行為的調(diào)控

圖6 基于電磁感應(yīng)誘導(dǎo)的無線微電流促進糖尿病傷口快速愈合

圖7 傷口愈合的免疫熒光分析

圖8 傷口組織RNA序列檢測分析

  他們成功開發(fā)了一種基于電磁感應(yīng)的無線、自供電、電活性敷料，其有助于糖尿病傷口的快速愈合和功能性皮膚重建，并能夠監(jiān)測傷口微環(huán)境變化。Ti₃C₂T_x MXene與PCL纖維之間形成的納米互鎖結(jié)構(gòu)使敷料具有優(yōu)異的機械性能和導(dǎo)電性。體內(nèi)/外研究表明，電活性纖維膜基于電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生的無線微電流有效調(diào)控了細胞行為（增殖、遷移和分化）。RNA測序結(jié)果證明多種信號通路如鈣、TGF-β、PI3K-AKT、PPAR和Wnt被激活，并下調(diào)TNF、NF-kappa B和 IL-17 信號通路。這導(dǎo)致相關(guān)基因的表達發(fā)生變化和細胞因子的釋放，從而減輕炎癥反應(yīng)，促進細胞外基質(zhì)重塑、傷口愈合、神經(jīng)和毛囊等皮膚附屬物的再生。此外，利用電活性纖維膜對溫度、應(yīng)變和滲出液的電阻響應(yīng)性，成功實現(xiàn)了對傷口微環(huán)境生理信號的監(jiān)測，為智能醫(yī)療在提高傷口護理管理的精確性和效率方面的進步做出了重大貢獻。該策略擁有便攜、無創(chuàng)、無線的優(yōu)勢，并具有監(jiān)測能力，凸顯其在糖尿病患者傷口愈合中的巨大應(yīng)用潛力。

  論文第一作者是東華大學(xué)博士生周奉凱，共同通訊作者為東華大學(xué)毛吉富研究員和張倩副研究員。

  論文信息:

  F. Zhou, L. Wei, L. Tang, M. Shan, Z. Wang, J. Peng, Z. Zhang, X. Liu, Q. Zhang, F. Wang, L. Wang, J. Mao, Nano-Interlocking Enhanced Electroactive Dressing: Electromagnetic Induction for Accelerated Diabetic Wound Healing and Wound Microenvironment Monitoring. Adv. Funct. Mater. 2025, e08829.

  原文鏈接:https://doi.org/10.1002/adfm.202508829