基于明胶甲基丙烯酰胺/海藻酸锌双网络水凝胶的皮肤创面修复材料研发与免疫调控机制研究

本研究开发了一种新型双网络交联水凝胶SA@GelMA/Zn，通过持续释放Zn2+调控巨噬细胞M2型极化（macrophage polarization），显著改善创面炎症微环境，并兼具抗菌（antibacterial activity against S. aureus/E. coli）和促血管生成（angiogenesis）功能。动物实验证实该材料能加速全层皮肤缺损愈合，为创面修复提供了兼具免疫调节与组织再生功能的创新解决方案。

　　

亮点

本研究的SA@GelMA/Zn水凝胶展现出独特的"智能"特性：其三维多孔结构（SEM证实）像海绵般持续释放Zn²⁺，在创面战场上扮演三重角色——① 指挥免疫部队（巨噬细胞）向修复型M2表型转型；② 直接歼灭细菌军团（对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀菌率>90%）；③ 搭建血管再生"高架桥"（CD31免疫荧光显示血管密度提升2.3倍）。

材料与表征

通过冷冻干燥法制备的水凝胶呈现"蜂窝状"超微结构，FTIR光谱中1720cm^-1处的特征峰如同分子指纹，证实了GelMA与海藻酸锌的成功联姻。流变测试显示其具有媲美真实皮肤的力学性能（储能模量G'达12kPa），能在剧烈运动中保护脆弱的新生组织。

免疫调节性能

最令人振奋的发现来自巨噬细胞实验：Zn²⁺像精准的分子开关，将促炎的M1型（分泌TNF-α）转化为修复型M2（高表达Arg-1）。ELISA检测显示创面IL-10水平提升4倍，完美诠释了"化干戈为玉帛"的免疫调控智慧。

动物实验

在大鼠全层皮肤缺损模型中，SA@GelMA/Zn组创面14天即实现90%闭合率（对照组仅65%）。Masson染色显示胶原纤维排列如"春耕田地"般整齐，新生毛囊如雨后春笋般涌现，印证了微环境重塑的神奇效果。

结论

这种仿生水凝胶犹如创面修复的"全能管家"：既能平息免疫风暴（immunomodulation），又能清除细菌威胁（antibacterial），更能唤醒组织再生潜能（regeneration），为慢性创面治疗提供了突破性解决方案。