DOI: 10.1016/j.matdes.2021.109461
過多的傷口滲出液通常會引起感染并阻礙傷口的修復和再生。因此，迫切需要開發一種理想的傷口敷料，以在傷口愈合過程中泵送過量的生物流體并抑制細菌感染。在此，研究者利用靜電紡絲技術將大分子抗菌劑嵌入具有疏水-親水梯度結構和自泵效應的多層納米纖維膜中，展示了一種制備單向輸水抗菌傷口敷料的簡便策略。所獲得的納米纖維敷料具有優異的單向輸水性能，可以驅動傷口滲出液自內而外流動，并防止泵送的生物流體再次潤濕傷口。另外，當抗菌劑聚六亞甲基胍鹽酸鹽（PHGC）的濃度為0.06wt％時，所設計的三層敷料對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌均具有約100％的抗菌能力。而且，該三層敷料顯示出良好的吸水性、透氣性和透濕性、機械強度、生物相容性和低細胞粘附性，這表明該三層納米纖維傷口敷料在傷口護理方面具有潛在的應用價值。
圖1.三層敷料的結構設計和吸濕性。（a）制備單向輸水傷口敷料的示意圖；（b）（b1）PAN-SPA10外層，（b2）PU/PAN-SPA10中間層和（b3）PU內層的SEM圖和WCA；（c）單導濕傷口敷料橫截面的SEM圖像；（d）PHCC高分子聚合物的合成步驟圖。
圖2.（a）內層PU，（b）中間層PU/PAN-SPA和（c）外層PAN-SPA納米纖維膜的SEM圖像和纖維直徑分布。
圖3.在不同SPA含量下，PU/PAN-SPA納米纖維膜的（a）WCA變化曲線，（b）WCA降至零所需的時間，（c）吸水率，（d）平衡水含量，（e）WVTR和透氣性，以及力學性能。
圖4.單層和三層敷料的（a）動態WCA變化曲線，（b）WCA降至零所需的時間，（c）平衡水含量和吸水率。（d）內層PU-1、中間層和外膜以及（e）具有不同PU紡絲時間的三層敷料的動態WCA圖片。
圖5.（a）50μL墨滴在單層膜和帶有PU-1內膜的三層敷料上擴散的圖片；（b）不同膜的擴散直徑與時間之間的關系；（c）5μL水滴在帶有PU-1內膜的敷料兩側的傳輸過程。
圖6.（a）PHGC和傷口敷料的TG曲線；（b）PHGC和PAN，PAN-PHGC納米纖維膜的FTIR光譜。（c）具有不同PHGC濃度的敷料對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抗菌照片，（d）采用抑菌圈方法測定（d1，d2）0.02g固體PHGC，（d3）含0wt％和0.06wt％PHGC的內膜和（d4）外膜的抗菌效果。（d1，d3）金黃色葡萄球菌，（d2，d4）大腸桿菌。
圖7.使用MTT分析測定對照、三張單層膜和三層敷料提取物在（a）24小時和（b）48小時內對GES-1細胞活性的影響。培養48小時的三層敷料（c）PU內層和（d）PAN-SPA外層表面的生物粘附作用。
圖8.基于（a）疏水-親水梯度結構和（b）三層敷料的自泵現象理解單向輸水機理。疏水性納米纖維膜的毛細作用力（PL1）會阻隔水并防止其潤濕（b1）。制成自泵敷料的親水性納米纖維膜的潤濕力（Pw）可以將液滴從接觸點排出（b2）。
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