糖尿病创面修复是临床治疗的难点。当前临床上采取的主要治疗措施包括预防创面感染、控制持续炎症以及使用敷料等。水凝胶由于其良好的亲水性以及与细胞外基质相似的多孔结构特性，在保持创面湿润、支持细胞生长以及负载药物等方面具有突出优势，是极具潜力的创伤修复材料。然而，随着临床对创伤修复要求的不断提高，水凝胶敷料的功能也从单一的物理覆盖转向多种功能的组合，如可注射、自愈合、抗菌、粘附以及形状自适应等功能。然而，对于天然蛋白类生物材料而言，由于缺少丰富的活性基团，构建天然蛋白基多功能水凝胶大多需要对基质材料进行化学基团改性，有可能牺牲其良好的生物相容性和固有的生物学功能。因此，开发简单温和的方法构建天然蛋白基多功能水凝胶仍面临挑战。

  本研究以富含半胱氨酸的天然蛋白—角蛋白为基质材料，原儿茶醛和铁离子为构筑模块，构建了一种基于酚羟基-铁离子配位相互作用和巯基-醛基动态共价交联的双动态交联水凝胶，使其兼具良好的可注射、自愈合、抗菌以及组织粘附等功能（图1）。与以往同类研究相比，该水凝胶体系的特色在于：（1）所有凝胶组分均为天然来源，且无需借助化学交联剂或光引发剂以及化学基团改性等步骤；（2）合成方法简单温和，只需室温下物理混合，保障材料固有的生物安全性和生物活性。此外，以该水凝胶为载体负载具有抗炎作用的中药活性组分珊瑚菜内酯，实现了缓慢释药、消退炎症以及缩短创面闭合时间等目的。 

图1. 角蛋白基多功能水凝胶的制备及促进糖尿病伤口愈合示意图。

图2.水凝胶的制备与表征。（A）凝胶前体溶液照片；（B）水凝胶实物照片和微观结构；（C）孔隙尺寸统计；（D）平衡溶胀率；（E）压缩和释放压缩的过程照片；（F）力学压缩应力应变曲线；（G-H）流变测试。

图3.水凝胶的组织粘附、可注射及自愈合能力。（A）搭接剪切试验示意图；（B）水凝胶对猪皮的粘附强度；（C）水凝胶对皮肤的粘附照片；（D）水凝胶易于从皮肤上剥离且无残留；（E）剪切稀化特性；（F）可注射特性；（G）自愈合测试；（H）往复流变测试；（I）自愈合机理示意图。

图4.水凝胶的药物释放、抗菌能力及生物相容性测试。(A) Fe³⁺释放曲线；（B）珊瑚菜内酯释放曲线；（C）抑菌圈法检测水凝胶对S. aureus的抗菌活性；（D）菌落计数法测定抗菌活性；（E）细菌存活率；（F）溶血测试；（G-H）细胞毒性测试。

图6.治疗后第5天时创面组织中炎症相关细胞因子的mRNA表达。（A-C）促炎细胞因子IL-1β， TNF-α和IL-6；（D-E）抗炎细胞因子IL-4和IL-10；（F）中性粒细胞趋化因子CCXL-1；（G-I）NF-κB信号通路相关信号分子TLR2, TLR4和MyD88。

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2023.110687