水凝胶生物粘合剂因其卓越的生物相容性和可调节的物理化学特性，已被广泛应用于伤口护理、人机界面和植入式生物电子设备。尽管这些粘合剂在加速伤口愈合方面表现出临床效用，但仅用单一材料同时恢复受损皮肤的组织结构和感觉功能仍是一项重大挑战。作为一种灵活且耐用的界面，水凝胶生物粘合剂能够感知人体运动和生理线索，有效模拟皮肤的体感功能。关键是，它同时支持皮肤生物电子学中的伤口愈合和多信号监测。

  近日，陕西科技大学生物质与功能材料研究所王学川教授、党旭岗副教授报道了一种可注射自愈多功能生物质基水凝胶生物粘合剂，采用羧甲基壳聚糖（CMCS）、丝胶蛋白（SS）和天然保湿因子（NMF）作为原料，实现皮肤生物电子与再生伤口愈合的综合管理。水凝胶生物粘合剂表现出显著的溶胀能力（1094.46%），组织渗出物的快速吸收，以及显著的止血效能。与此同时，水凝胶生物胶对温度、应力应变和生物电信号表现出高度敏感，能够有效检测各种人体运动和温度预警。值得注意的是，水凝胶生物粘合剂具有可调调模量，精确匹配伤口部位皮肤组织的机械性能，促进伤口近乎完全愈合，并在14天内显著降低促炎因子水平。总体而言，作为一种灵活且耐用的界面，水凝胶生物粘合剂能够感知人体运动和生理线索，有效模拟皮肤的体感功能。关键是，它同时支持皮肤生物电子学中的伤口愈合和多信号监测。因此，本研究为开发多功能生物质基水凝胶提供了一种可行策略，在综合再生伤口愈合与皮肤生物电子学领域展现出应用潜力。

  相关研究成果以“Injectable Self-Healing Biomass-Based Hydrogel Bioadhesive Integrating Skin Bioelectronics and Regenerative Wound Healing”为题发表于国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》。陕西科技大学24级硕士研究生汤佳佳为该论文的主要完成人，通讯作者是陕西科技大学生物质与功能材料研究所党旭岗副教授与温州医科大学的郑漫辉老师。

  在本研究中，水凝胶的骨架由化学交联的聚丙烯酰胺（PAM）网络构成，为材料提供了优异的柔韧性和结构稳定性，从而能为伤口部位提供可靠的力学保护与支撑。同时，羧甲基壳聚糖（CMCS）与丝胶蛋白（SS）之间通过京尼平（GP）共价交联，并与PAM网络互穿，形成了稳固的双网络结构。CMCS丰富的羧基、羟基与SS的酰胺基团之间形成的多重氢键、静电相互作用及GP介导的共价连接，共同构成了动态可逆的物理交联点，赋予了水凝胶优异的力学性能、自主自愈合能力及可注射性。值得注意的是，GP作为一种天然交联剂，其与CMCS/SS的特定反应不仅构建了稳定的共价网络，还因其形成的醌式结构而赋予了材料显著的光热转换特性。通过调控CMCS与SS的比例，可以实现对水凝胶模量、韧性和孔隙结构的精确调控，从而适配不同伤口部位的机械与生理需求。

  细菌感染是阻碍伤口愈合的主要风险之一。本研究中，CMCS本身具备的阳离子抗菌机制，能通过静电作用破坏细菌膜结构；同时，GP交联网络产生的光热效应可在近红外光照射下实现高效的物理抗菌。二者的协同作用使水凝胶具备了广谱抗菌性能。此外，SS所具有的生物活性肽段能促进细胞增殖与迁移，并具有一定的抗氧化能力，共同营造了有利于组织再生的微环境。对于伤口敷料而言，高效吸收渗出液的能力至关重要。本研究引入的天然保湿因子组分——吡咯烷酮羧酸钠（PCA-Na），不仅显著提升了水凝胶的溶胀性能（溶胀率最高可达1094.46%），使其能快速吸收并锁住伤口渗出液，维持适宜的湿润愈合环境；同时，PCA-Na解离产生的钠离子（Na?）也赋予了水凝胶良好的离子导电性（电导率最高达0.0419 S/cm），为实时监测应变、温度等生理信号的生物电子传感功能奠定了基础。这种将高效溶胀、主动抗菌、导电传感与促进愈合集成于一体的策略，为开发新一代智能伤口管理平台提供了新的思路。

图1 CMCS@SS水凝胶的机械性能、自愈性、可注射性、溶胀性

图2 CMCS@SS水凝胶在体创面愈合效能的视觉检测

图3 基于CMCS@SS水凝胶的健康监测与皮肤体温预警设备

  综上，本研究通过仿生交联策略构建了一种全天然生物质基双网络水凝胶粘合剂，它融合了可注射成型、力学适配、自发修复、光热抗菌、高效溶胀、生物传感与促进愈合等多重功能，为实现“粘附-抗菌愈合-电生理传感”一体化的智能伤口诊疗提供了具有潜力的材料平台。

  原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202530332