增强具有光催化性能的共价有机框架（COF）与水凝胶的协同作用，仍然是扩大其生物应用所面临的一项紧迫挑战。在本文，COF被均匀地涂覆在氧化碳纳米管（OCNT）上,并与Fe³⁺进行配位，从而获得管状纳米复合物OCNT@COF-Fe（O@CF）。结果表明O@CF的光动力活性氧（ROS）生成能力增强。OCNT和配位Fe³⁺分别作为分子间电荷转移通道和电子受体/基质（O₂和H₂O）的吸附剂，从而缩小能带隙，增加光吸收，提高ROS生成能力。同时O@CF表现出与pH值相关的过氧化物酶和过氧化氢酶活性，从而进一步协同增强了ROS的生成并缓解了缺氧。同时，O@CF还具有降解COF涂层依赖性的光热性能。然后，通过O@CF中COF涂层参与的共价交联，将O@CF均匀地加入到席夫碱水凝胶中，得到导电水凝胶OCNT@COF-Fe@Gel（O@CF@G）。这种 O@CF@G 不仅能改善纯凝胶的机械性能，还继承了 O@CF 的多功能性。因此，它能很好地粘附在糖尿病伤口上进行吸胀、 消除耐药生物膜，杀灭革兰氏阳性和阴性细菌、 缺氧缓解和细胞间电信号传导，从而加速伤口愈合。加速伤口愈合。

图1. 纳米复合物、多功能抗菌水凝胶的制备流程图以及治疗机制图。

  近期，东华大学先进低维材料中心王义团队制备了一种由碳纳米管上包覆掺杂Fe³⁺的共价有机骨架涂层（COF）的纳米复合物组合的多功能水凝胶，用于综合治疗细菌性糖尿病伤口（图1）。首先，通过界面聚合生长合成了均匀的COF包覆氧化碳纳米管（OCNT）（O@C），然后通过 "Fe-N配位 "将Fe³⁺掺杂到COF层的多孔骨架中，得到金属配位管状纳米复合物OCNT@COF-Fe（O@CF）。研究发现，涂覆在 COF 中的碳纳米管可以作为分子间电荷转移通道，从而缩小 COF 层的能带间隙、增强光吸收、提高光生电荷分离和迁移。同时，Fe³⁺配位具有作为电子受体的能力，进一步优化了 O@CF 复合物的能带间隙，降低了光生载流子的重组。此外，多孔 COF 中的 Fe³⁺ 被发现是促进底物（O₂ 和 H₂O）吸附、增强活性的位点，从而实现了有效利用光诱导的电子-空穴对同时生成超氧阴离子自由基（）和羟基自由基（·OH）。在此过程中，光生成的可在酸性条件下进一步转化为 H₂O₂。这与配位 Fe³⁺ 的 pH 响应性过氧化物酶 (POD) 和过氧化氢酶 (CAT) 活性相互配合，诱导出更活跃的 ·OH 并补充了 O₂。此外，OCNT 的加入使 O@CF 具有浓度依赖性光热性能，在酸性微环境下，COF 涂层逐渐降解，光热性能明显增强。因此，O@CF 作为一种增强型光敏剂，在杀菌和缓解缺氧方面表现出协同的光热-复合多重光动力特性。因此，通过将 O@CF 纳米复合物引入由氧化葡聚糖（ODex）和咖啡酸接枝壳聚糖（CACS）交联形成的水凝胶中，制备出了多功能水凝胶 OCNT@COF-Fe@Gel（O@CF@G）。这种 O@CF@G 水凝胶继承了 O@CF 在伤口缺氧环境下的协同抗菌能力，并通过 O@CF 介导的共价交联改善了纯凝胶的可注射性和粘弹性。同时，由于 O@CF 的加入，O@CF@G 成为一种导电水凝胶。在用作糖尿病伤口敷料时，这种 O@CF@G 水凝胶能很好地附着在伤口表面，起到吸水止血、杀灭革兰氏阳性和阴性细菌、消除耐药生物膜、缓解缺氧微环境以及促进细胞间电信号传导的作用，从而实现细菌性糖尿病伤口的快速愈合。因此，O@CF@G 是一种基于 COF 纳米复合材料的增强型光活性水凝胶，为改善光敏剂的光动力特性和提高COF 纳米复合材料的生物医学应用提供了有力的例证。

  东华大学先进低维材料中心王义近年来主要从事生物材料的制备与应用研究，发展了一系列有机-无机杂化纳米材料用于肿瘤诊断与治疗（化疗、物理治疗和免疫治疗）以及糖尿病皮肤伤口的修复。作为第一/通讯作者（含共同）在SCI期刊发表论文50余篇，包括 JACS、Nano Lett、ACS Nano、AFM、Nano Today、Biomaterials、Small、J. Mater. Chem. A等国际权威期刊。获授权发明专利9项，PCT申请1项。获得教育部高等学校科学研究优秀成果奖自然科学二等奖（R2）、上海药学科技奖二等奖（R2）和江苏医学科技奖二等奖（R4）。

  原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202310845