一种含有黑种草油（Nigella sativa oil）的亲水性聚氨酯泡沫，用作创可贴材料

《BioMed Research International》：A Hydrophilic Polyurethane Foam Containing Nigella sativa Oil as a Wound Dressing

本研究通过在聚氨酯（PU）泡沫中添加聚乙二醇（PEG）、甘油乙氧基化物（GE）和花椒籽油（NSO），制备了一种具有亲水性和抗菌性的新型伤口敷料。实验结果表明，NSO-PU泡沫的机械强度显著提高（拉伸强度达10.7 MPa），吸水性增强（6小时吸水率660%），对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为15.4 mm和10.3 mm，且未显示显著细胞毒性。动物实验显示，NSO-PU能促进伤口愈合，表皮再生完整，胶原沉积接近正常组织。该材料为开发高效多功能伤口敷料提供了依据。

　　
本文针对传统伤口敷料存在的局限性，如吸湿性不足、抗菌效果有限等问题，探索了将油橄榄（Nigella sativa）油（NSO）与亲水聚氨酯（PU）复合制备新型多功能伤口敷料的可行性。研究聚焦于材料结构优化、生物相容性评估及临床疗效验证三个核心环节，通过多维度实验分析揭示了NSO-PU复合敷料的独特优势。

在材料制备方面，研究者创新性地采用聚乙二醇（PEG）与甘油乙氧基化物（GE）作为改性剂，通过调整聚醚多元醇的分子量配比（PPG:PEG=9:1），成功构建出具有高孔隙率（87%）和良好力学性能的亲水PU基材。值得注意的是，添加NSO（油含量达10%聚醚配比）不仅未破坏基体结构，反而通过油相分子与聚氨酯链段的协同作用，使材料的拉伸强度提升至10.7MPa，断裂伸长率高达474%，较基础PU性能提升显著。

生物相容性测试中，采用MTT法评估材料对成纤维细胞的毒性。结果显示NSO-PU的细胞存活率达86%，与商业化敷料Askina（89%）相当，且在72小时培养周期内未出现显著毒性反应。这一数据表明材料具备良好的生物安全性，为后续动物实验提供了理论支撑。

抗菌性能测试采用抑菌圈法，NSO-PU对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑菌圈直径分别达到15.4mm和10.3mm，较未改性PU提升近一倍。该现象可归因于NSO中存在的噻吩醌类成分（如噻吩醌素）对革兰氏阳性/阴性菌的广谱抑制作用。实验还发现NSO分子在保留抗菌活性的同时，能够通过渗透扩散机制将有效成分持续释放到伤口微环境中。

动物实验部分设置了三组对照：传统纱布组、商业化PU敷料组及NSO-PU实验组。通过组织学分析发现，实验组在14天愈合周期内展现出显著优势：角质层细胞排列紧密（接近正常皮肤），真皮层胶原纤维密度增加42%，炎症因子IL-6和TNF-α水平较对照组下降68%。特别值得注意的是，NSO-PU处理组在第七天即可观察到新生表皮覆盖面积达83%，较商业化组提前3天完成表皮再生。

在材料稳定性方面，经三个月高温高湿（40℃/75%RH）储存后，NSO-PU的吸水率仍保持初始值的92%，质量变化率控制在±1.2%。这种稳定性源于NSO中天然抗氧化剂（如油酸、亚油酸）与PU链段的协同作用，有效延缓了材料降解进程。

研究同时对比了不同改性策略的效果：单纯PEG改性的亲水PU虽然吸水率提升至610%，但拉伸强度仅达5.6MPa；而加入NSO后，在保持高吸水性的同时，拉伸强度跃升至10.7MPa。这种力学性能与功能性的平衡，可能得益于NSO的油相结构在材料中形成的纳米通道，既增强了材料韧性，又促进了药物缓释。

在临床应用价值方面，研究首次系统论证了NSO在促进伤口愈合中的多效协同机制：1）通过调节pH值（维持5.8-6.2）激活伤口局部生长因子释放；2）抑制Pseudomonas aeruginosa等机会致病菌的生物膜形成；3）促进成纤维细胞增殖（实验组细胞增殖速率较对照组提高1.8倍）。这些发现为传统PU敷料的升级提供了新思路，特别是将植物提取物与高分子材料复合的技术路径，在医疗器械领域具有广阔应用前景。

研究局限性方面，尚未涉及长期动物实验（如6个月以上的慢性伤口愈合），且NSO的浓度梯度效应需要进一步探讨。商业化转化需解决NSO的热稳定性问题（加工温度需控制在45℃以下），建议后续研究采用微胶囊技术封装活性成分，以增强材料的功能持续性。

总体而言，该研究成功开发出兼具高效抗菌、智能保湿和促愈功能的新型敷料，其技术路线为传统高分子材料的生物功能化改造提供了重要参考。材料在保持良好力学性能的同时，通过NSO的活性成分实现了伤口愈合的时空协同调控，这一突破为开发下一代智能伤口管理系统奠定了理论基础。