Advanced Functional Materials | 由 Core-Shell 纳米纤维制备的仿生水凝胶：通过巨噬细胞极化调制加速伤口愈合

筋膜是皮肤中的一种层级复合结构，能够促进受损组织的快速修复，减少疤痕的形成。然而，其在伤口修复中的重要作用一直被严重忽视。因此，我们开发了一种具有纳米纤维网络结构的伤口敷料，模拟皮肤筋膜。利用甲基丙烯酰软骨素硫酸盐作为水凝胶底物，通过电离子化装载吡嘀酮白蛋白纳米颗粒（BSA @ PFD）的右旋糖壳，构建出可轻微点击的筋膜启发纳米纤维水凝胶（CA-DAF‐BSA @ PFD），形成芯壳纤维网络。该水凝胶表现出良好的粘弹性、可注射性、抗肿性、抗菌活性和生物相容性。体外细胞研究表明，CA-DAF‐BSA @ PFD 水凝胶能诱导巨噬细胞向 M2 表型极化，并抑制成纤维细胞分化为肌原纤维母细胞。在体内，CA-DAF-BSA @ PFD 水凝胶可显著促进肉芽组织再生，并通过抑制过度胶原沉积和异常纤维化，有效减少瘢痕组织的形成。这种核心壳纤维水凝胶展现出作为先进伤口敷料的巨大潜力，提供了一种既能实现高效又具生物相容性组织修复的新治疗策略。

图1

筋膜启发的纳米纤维水凝胶示意图，通过调节巨噬细胞极化加速伤口愈合。

图2

药物负载核壳纤维的制备与表征。(a) BSA@PFD颗粒合成的示意图。(b) BSA和BSA@PFD颗粒的TEM图像。(c) BSA和BSA@PFD颗粒的ζ电位。(d) BSA和BSA@PFD颗粒的水动力学尺寸分布。(e) DAF-BSA@PFD的制备方案。(f) DEX和DEXMA的FTIR光谱。1713 cm−1：羰基(C═O)伸缩振动。(g) DEX和DEXMA的1H NMR光谱。5.65 ppm和6.16 ppm：甲基丙烯酸酯部分的乙烯基质子(─CH2-C═CH2)。(h) DAF-BSA@PFD的SEM图像。(i) DAF-BSA@PFD的直径分布直方图。(j) DAF和DAF-BSA@PFD的TEM图像，以及(k)荧光图像。

总结

皮肤损伤后，愈合速度慢和疤痕增生一直是两大难题。最近一项研究从皮肤的“筋膜”结构获得灵感——筋膜本身是一种纤维网络与凝胶复合的分层结构，既能支撑组织，又能引导细胞行为。研究者利用同轴静电纺丝技术，制备了以葡聚糖为壳、包裹着负载抗纤维化药物吡非尼酮的白蛋白纳米颗粒的核壳纳米纤维，再把这些纤维掺入甲基丙烯酰化硫酸软骨素水凝胶中，最终得到一种仿筋膜结构的复合水凝胶（CA‑DAF‑BSA@PFD）。这种材料不仅具备良好的粘弹性、可注射性、抗溶胀和抗菌能力，还能在伤口处持续缓慢释放药物，避免早期炎症高峰期的信号干扰。

在细胞和动物实验中，该水凝胶能有效诱导巨噬细胞向修复型的M2表型转化，同时抑制成纤维细胞过度分化为导致疤痕的肌成纤维细胞。在全层皮肤缺损模型中，使用该水凝胶的伤口在第14天愈合率高达95%，而且新生胶原排列规整，毛囊结构清晰，疤痕明显减少。简单来说，这种仿生水凝胶相当于给伤口装上了“智能引导系统”：先调控免疫微环境，再适时抑制纤维化，让伤口既好得快，又留疤少。这项策略为开发更安全、更高效的伤口敷料提供了新思路。

参考文献：

DOI: 10.1002/adfm.202524234