伤口组织中的微环境再生对伤口愈合至关重要。然而，实现理想的伤口微环境再生涉及多个阶段，包括止血、炎症、增殖和重塑。传统的伤口敷料面临着完全操纵所有这些阶段以实现快速和完全伤口愈合的挑战。

  近日，浙江工业大学药学院的杨根生教授、杨庆良副教授团队成功制备了一种基于明胶甲基丙烯酰基（GelMA）和羧甲基壳聚糖（CMCS）的负载VEGF多功能伤口水凝胶（GelMA-CMCS@VEGF）敷料。该水凝胶可通过紫外线照射轻松制造，新设计的水凝胶不仅由于CMCS活性基团与生物组织的相互作用而表现出强大的组织粘附能力，而且对频繁移动的皮肤和关节具有理想的可扩展性能。此外，水凝胶在血细胞凝固、止血和细胞募集方面表现出卓越的能力，从而促进内皮细胞的增殖、粘附、迁移和血管生成。并且体内研究表明，水凝胶通过抑制炎症、调节巨噬细胞的M1/M2极化、显著促进胶原沉积；持续释放VEGF,刺激血管生成、上皮化和组织重塑，大幅缩短了止血时间，取得了令人满意的治疗效果。总之，该多功能水凝胶敷料具有组织工程和再生医学应用潜力，在加速伤口愈合各阶段的促进效果提供指导策略。

图3. GelMA-CMCS水凝胶的结构，固化性能，溶胀和降解能力，力学表征

图4. GelMA-CMCS水凝胶的粘合性能，流变性能，药物释放性能和生物降解性

  为了得到负载VEGF的复合水凝胶，将不同浓度的VEGF加入到水凝胶前提溶液中。以紫外光交联的形式形成GelMA-CMCS1@VEGF。以HUVECs（人脐静脉内皮细胞）作为实验对象，将其注射入凝胶，在五天内评估细胞活力及增值情况，结果表明，CMCS1@VEGF水凝胶对血管内皮细胞的粘附和增殖比GelMA组和GelMA-CMCS1组水凝胶高。在小管形成测定和MTT细胞实验后，均显示GelMA-CMCS1@VEGF在生物安全性和促成血管方面具有显著优势。 

图5.水凝胶的体外细胞相容性、细胞活力、粘附、迁移和血管化评估

  血液相容性被认为是决定止血生物材料安全性和有效性的重要因素，所有水凝胶组的溶血率均低于5%，表明它们具有良好的血液相容性，在水凝胶组中，GelMA-CMCS1@VEGF显示出最低的溶血率为1.88%，表明血液相容性优越。同时其优异的血液吸收和聚集能力，也能够促进血液凝固。此外，我们对大鼠肝出血模型进行了体内止血实验。在未处理（空白组），纱布组，纤维蛋白胶组，GelMA，GelMA-CMCS1和GelMA-CMCS1@VEGF六组对比中，各组失血量值分别为263 mg，202 mg，47 mg，68 mg，49 mg和34 mg。相应的凝固时间分别约为164 s、136 s、45 s、72 s、41 s和33 s。证明CMCS和VEGF的存在显著改善了止血效果。 

图6.血液相容性，体外全血凝固试验，以及水凝胶的体内止血特性

图10.抗炎，免疫调节能力和上皮组织形成

  综上所述，该团队已经成功开发出具有可调谐三维网络结构的VEGF（GelMA-CMCS@VEGF）的光固化水凝胶。基于所应用的生物材料和可编程的多孔结构，所开发的GelMA-CMCS@VEGF水凝胶不仅具有较强的组织粘附性、可控的溶胀行为、生物降解性和理想的缓释性，而且满足了伤口环境的适应性和细胞调节能力，包括改善细胞粘附、迁移、管形成和增殖。在抗炎性能反面，可以很好地调节伤口部位的微环境，有效地促进皮肤和血管再生、上皮组织形成和胶原蛋白沉积。此外，所开发的水凝胶敷料表现出优异的血液相容性和止血性能，并且能够将巨噬细胞的M1表型极化为M2表型，以减轻有害炎症并有效促进血管生成。总体而言，本研究的体外和体内结果表明，GelMA-CMCS@VEGF水凝胶敷料在处理全层皮肤伤口方面具有广阔的前景，具有巨大的临床转化潜力。

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.127151