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  皮膚作為人體最大的組織器官，在維持體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定及抗外界細菌感染方面起著至關重要的作用。據(jù)統(tǒng)計我國每年約有數(shù)百萬的人遭受著不同程度的燒傷，導致每年皮膚創(chuàng)傷修復再生花費高達1萬億元以上的巨額治療費用。另一方面，皮膚損傷修復是人體最復雜的生理過程之一，這種愈合過程包括四個階段，即止血、炎癥、增生和重塑。四個階段的持續(xù)完成是皮膚有效愈合和恢復創(chuàng)面微環(huán)境平衡的必要條件。皮膚在愈合過程中的細胞代謝和細胞增殖受傷口微環(huán)境（如物理、化學和生物因素）如溫度、傷口部位的pH值、氧氣水平，或葡萄糖水平的影響。作為傷口微環(huán)境的基本參數(shù)之一，細胞內(nèi)和細胞外的pH強烈影響著細胞過程(酶活性、大分子合成、代謝物運輸)和細胞周期過程(炎癥、膠原形成和血管生成)的四個階段。因此，在四個階段適當調(diào)節(jié)傷口的pH值可以加速皮膚傷口愈合，例如，在初始階段（止血和炎癥）建立酸性環(huán)境以抑制細菌感染并促進血管再生，然后在其后（增生和重塑）建立堿性環(huán)境以促進細胞增殖并促進皮膚重塑。然而，四個階段的持續(xù)傷口pH 值靈巧調(diào)節(jié)是人造皮膚領域極具挑戰(zhàn)課題之一，目前尚未文獻報道。 

  針對上述科學問題，南京工業(yè)大學化工學院、材料化學工程國家重點實驗室陳蘇教授、王彩鳳教授與東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院王革非主任合作，創(chuàng)新性地采用微流控技術開發(fā)出一種能夠在四個愈合階段連續(xù)智能調(diào)節(jié)傷口pH值的微凝膠組裝體人造皮膚，這可以極大地促進慢性皮膚創(chuàng)傷的愈合和組織功能的恢復。在微凝膠組裝體中，凝膠1和凝膠2分別富含有-COOH和-NH₂，可以分別對堿性環(huán)境和酸性環(huán)境作出響應，因此可以在創(chuàng)面潤濕的微環(huán)境中釋放或吸附H⁺，從而實現(xiàn)創(chuàng)面pH值的動態(tài)酸堿調(diào)節(jié)。其次，凝膠1和凝膠2可以通過微流控組裝技術實現(xiàn)各種宏觀結構（例如線性、平面和三維凝膠組裝體）的凝膠組裝體，以滿足特定的傷口表面形態(tài)。在使用凝膠組裝體治療創(chuàng)面時，凝膠1在初始階段（即止血和炎癥階段）會釋放比凝膠2更多的H⁺，從而降低傷口表面的pH值。凝膠2的溶脹會暴露越來越多的-NH₂以吸收H⁺，導致后期增生和重塑階段的pH值升高呈堿性。更重要的是，微凝膠組裝體人造皮膚被成功應用于大鼠背部皮膚缺損處活體實驗中，結果顯示微凝膠組裝體人造皮膚可以通過調(diào)節(jié)傷口的pH值，有效促進新血管的形成、成纖維細胞的增殖和遷移以及巨噬細胞的極化，最終加速傷口愈合。研究表明所設計的微凝膠組裝體人造皮膚在皮膚醫(yī)療修復方面具有很大的優(yōu)勢和臨床意義，這可能為傷口治療提供實用的策略，并指導下一代皮膚傷口靈巧愈合材料的開發(fā)。該研究成果于近日發(fā)表在國際重要刊物《Advanced Science》上。(Micro-Gel Ensembles for Accelerated Healing of Chronic Wound via pH Regulation. Advanced Science. 2022, DOI:10.1002/advs.202201254)。南京工業(yè)大學博士后崔婷婷和東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院余加飛為共同第一作者，微流控3D打印機由南京捷納思新材料有限公司提供。

  該課題得到了國家自然科學基金重點項目、國家重點研發(fā)計劃、國家青年自然基金、江蘇省高校優(yōu)勢學科建設工程、材料化學工程國家重點實驗室等基金的資助和支持。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202201254