细胞外基质启发的自供能凝胶贴片用于压疮的泄压、监测与治疗被ACS Nano 录用

发布时间:2025年11月30日

压疮(又称压力性损伤)是长期卧床或行动不便患者的常见疾病,具有发病率高、治疗难度大、复发率高的特点。尽管目前已开发出可用于压疮治疗的各类敷料,然而传统敷料往往缺乏透气性、机械适应性及减压能力,而这些特性对保护脆弱组织和预防压疮形成至关重要。更棘手的是,早期压疮通常无症状表现,因此需采取持续非侵入性监测手段以更好地感知局部应力。摩擦纳米发电机(TENGs)能够采集生物力学能量实现自供电,在便携性、长期服务和主动感知方面具有显著优势。此外,TENGs可作为生物力学传感器通过电输出变化检测细微生理变形。然而,现有的基于TENGs的平台常面临自供电传感与治疗功能间的不兼容问题,限制了其在综合性压疮管理中的应用潜力。

受细胞外基质中的多级结构启发,四川大学杨伟教授、尹波教授、刘宸辰副研究员团队提出了一种用于压疮管理的自供能凝胶贴片,通过将导电水凝胶网络与弹性海绵交织,形成保湿且具有生物粘附性的敷料。该贴片兼具优异的透气性与抗菌性,可协同提升压疮治疗效果。将该导电敷料与医用纱布组装成的摩擦电凝胶贴片,利用网络中分级组装结构的宽应力响应范围和低滞后特性,可实现无源自供能的压力传感,并表现出卓越的灵敏度与线性度。这种生物相容性贴片不仅能通过稳定持续的摩擦电刺激通路激活钙离子通道并引导细胞增殖,还能通过检测压疮易溃疡部位的压力传感电信号进行风险预警,为压疮的监测、干预、治疗全方位管理提供了解决方案。


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Rui Tang, Ya-Jun Fu, Chenchen Liu*, Jiang-Nan Zhao, Kang Yang, Qiyan Fu, Si-Yu Long, Jingsheng Yuan, Xing Zhao, Peng Yu, Junliang Wu, Bo Yin*, Ming-Bo Yang, Wei Yang. Extracellular Matrix-Guided Hierarchical Assembly of Self-Powered Patches for Stress Relaxing, Wireless Monitoring, and Accelerated Healing of Pressure Ulcers. ACS Nano 2025, 19, 47, 40594–40611.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c16624