便携式原位静电纺丝纳米纤维敷料用于急性皮肤创面的即时护理：快速止血、抗感染与促血管生成作用

为解决急性创伤创面不规则出血、易感染及愈合缓慢等问题，研究人员开发了一种基于Zein/PVP纳米纤维复合Cu@TA纳米颗粒（CTZP）的原位静电纺丝敷料。该敷料通过激活PI3K-Akt-TBXAS1通路实现1分钟内快速止血，并通过Fenton样反应释放Cu+和•OH发挥抗菌作用，同时上调VEGF/eNOS促进血管再生。动物实验证实CTZP显著加速金黄色葡萄球菌（S. aureus）感染创面愈合，为急性创伤护理提供了兼具理论价值与实用性的解决方案。

　　

交通事故和自然灾害导致的急性创伤常伴随不规则创面出血和微生物感染，传统止血材料如纱布和止血带难以贴合伤口且缺乏生物活性。现有便携式静电纺丝技术虽能实现创面原位敷料成型，但有机溶剂毒性和单一功能特性限制了其应用。针对这一难题，上海硅酸盐研究所刘宣勇团队开发了一种基于玉米醇溶蛋白（Zein）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的复合纳米纤维敷料CTZP，通过整合单宁酸铜纳米颗粒（Cu@TA），实现了止血-抗菌-促血管再生的多功能协同。

研究采用手持式静电纺丝设备（HED-03）在医用酒精中直接纺丝成型，通过体外凝血实验、大鼠断尾模型和肝脏损伤模型验证止血性能；利用X射线光电子能谱（XPS）和电子顺磁共振（EPR）分析Cu@TA的pH响应特性；通过RNA测序（RNA-Seq）和Western blot揭示分子机制；最后建立S. aureus感染大鼠创面模型评估愈合效果。

筛选止血性能最佳的Zein/PVP纳米纤维膜

通过梯度实验发现Zein与PVP质量比3:1（P1Z3）的纳米纤维在30wt%浓度下直径分布均匀（465nm），体外凝血指数（BCI）最低，且在大鼠断尾模型中止血率达98.72%。其机制在于纤维的高孔隙率可快速吸收血液，并通过上调TBXAS1激活血小板。

CTZP的制备与特性表征

HAADF-STEM显示Cu@TA纳米颗粒平均粒径44nm，均匀分散于纤维中。FTIR证实Cu@TA与Zein/PVP通过氢键结合。酸性环境（pH4.5）下Cu²⁺转化为Cu⁺，通过Fenton样反应产生•OH，24小时铜离子累积释放达19.460ppm，显著高于中性条件（13.465ppm）。

体外抗菌与细胞相容性

CTZP-1.5（含1.5mg Cu@TA）对S. aureus抗菌率达98.42%，SEM显示细菌膜破裂。HUVECs实验表明CTZP-1.0在促进细胞增殖（120小时增殖率提升35%）与抗菌性间取得平衡，活死染色显示>95%细胞存活。

促血管生成机制解析

RNA-Seq发现CTZP上调153个差异基因，KEGG分析显示其通过PI3K-Akt通路同时调控血小板激活（TBXAS1）和血管生成（VEGF/eNOS）。Western blot证实CTZP使磷酸化AKT（P-AKT）和eNOS（P-eNOS）表达量增加2.1倍和1.8倍。

体内感染创面愈合

在S. aureus感染模型中，CTZP组第4天愈合率（58.6%）显著高于对照组（29.3%），第14天达97.3%。免疫组化显示CTZP组CD31⁺血管密度（20.2%）和VEGF表达量（33.6%）最高，Masson染色证实胶原沉积更密集。

该研究创新性地将Zein的止血特性与Cu@TA的抗菌/促血管功能整合，首次阐明Zein通过PI3K-Akt-TBXAS1通路激活血小板的分子机制。医用酒精溶剂的使用解决了传统静电纺丝毒性问题，而pH响应性铜离子释放实现了感染微环境靶向治疗。这种"即时纺丝-快速止血-智能抗菌-主动修复"的多级调控策略，为战场、灾害等场景下的急性创伤护理提供了新材料范式。论文发表于《Bioactive Materials》，为设计下一代智能伤口敷料提供了理论和实践依据。