皮膚是人體最大且最容易受到外界傷害的器官。在遭受損傷后其抵御細菌侵害及維持體液的功能降低。傷口敷料一般可以完成止血，并在皮膚損傷后提供暫時的保護。然而，傳統的傷口敷料（如紗布和繃帶）雖然具有一定作用，但是大部分只具備單一止血的功能同時生物降解性差，并且缺乏預防細菌感染和促進組織再生的作用。在創面恢復過程中，創面敷料良好的降解性和抗菌性能起到促進作用。因此，開發低成本且同時滿足止血、抗感染和促進傷口修復等需求的傷口敷料是有意義的。
近期，山東大學陳景帝教授團隊通過簡單物理交聯制備了一種具有止血和皮膚傷口修復功能的形狀記憶和抗菌殼聚糖冷凍凝膠。在本研究中，在-20℃條件下，隨著水的結晶，CA和CS的局部濃度增加，CS的NH3+和CA的COO-在靜電吸引作用下緊密交聯形成CS/CA冷凍凝膠。為增強殼聚糖冷凍凝膠的抗菌性，以單寧酸(TA)為還原劑，將銀納米粒子(Ag NPs)引入到冷凍凝膠中。CS/CA/Ag冷凍凝膠具有良好的力學性能和相互連通的大孔結構。止血試驗結果表明，CS/CA/Ag冷凍凝膠較商用明膠海綿和紗布能吸收大量血液，促進血細胞粘附。同時，CS/CA/A冷凍凝膠對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌具有良好的抗菌能力。此外，CS/CA/Ag冷凍凝膠顯著促進金黃色葡萄球菌感染全層創面模型的創面愈合。綜上所述，用簡單方法制備的低溫凝膠在快速止血和促進創面愈合方面具有很大的優勢。
圖1 A) CS與CA之間形成冷凍凝膠的機理；B) CS/CA/Ag冷凍凝膠形成機理。
圖2 CS/CA/Ag冷凍凝膠的抗菌性能。A) 金黃色葡萄球菌、大腸桿菌培養板代表性展示圖；B) 抑菌圈代圖；C) 抑制區統計圖；D) 抑菌率。
圖3 CS/CA/Ag冷凍凝膠的血液相容性和止血能力。A) 血細胞粘附的SEM圖像；B)凝固過程代表性照片；C) BCI；D)血液吸收率；E)大鼠肝臟切口模型；F)失血；G)對照組、明膠海綿、止血部位應用CS/CA/Ag2冷凍凝膠的代表圖片；H)大鼠肝損傷模型；I)失血；J)對照組、明膠海綿、止血部位應用CS/CA/Ag2冷凍凝膠的代表圖片。
圖4 CS/CA/Ag冷凍凝膠體內感染全層創面愈合及生物安全性研究。A) 分別在第0、7、10天對感染金黃色葡萄球菌的傷口拍照；B) 不同愈合時間的傷口愈合模擬；C) 不同愈合時間的創面閉合率；D) 在第7天和第10天用不同低溫處理的再生皮膚組織切片進行H&E染色；E) 創傷后第0天和第14天，用CS/CA/Ag2冷凍凝膠處理主要器官組織切片進行H&E染色；F) 大鼠植入CS和CS/CA/Ag2冷凍凝膠第7天和第21天組織切片的H&E染色。
上述成果以“Shape memory and antibacterial chitosan-based cryogel with hemostasis and skin wound repair”為題，在線發表于《Carbohydrate Polymers》上。文章第一作者是山東大學博士研究生曹淑君，通訊作者是陳景帝教授。
