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  隨著治療材料在傷口護(hù)理和皮膚生物電子學(xué)中的應(yīng)用越來(lái)越多，用于個(gè)人治療和健康管理多功能水凝膠的需求量越來(lái)越大。然而，傳統(tǒng)敷料和皮膚生物電子學(xué)的功能有限、機(jī)械不相容性和實(shí)用性較差等極大地限制了它們?cè)谂R床中的廣泛應(yīng)用。在此，他們制備了一種纖維素納米纖維(CNFs)增強(qiáng)聚離子液體(PILs)復(fù)合水凝膠(PACxVy)，其將感染傷口治療和實(shí)時(shí)可靠的生物電子學(xué)的挑戰(zhàn)性需求結(jié)合在一個(gè)平臺(tái)中。該水凝膠以離子液體為功能單體，纖維素納米纖維為誘導(dǎo)增強(qiáng)填料，設(shè)計(jì)賦予其超拉伸性能、低遲滯性、粘附性、抗菌活性、以及優(yōu)異的導(dǎo)電性能、出色的傳感性能和令人印象深刻的溫度響應(yīng)性等。 此外，該水凝膠與定制的單片機(jī)相結(jié)合，創(chuàng)建了一個(gè)雙通道遠(yuǎn)程臨床報(bào)警系統(tǒng)，用于患者的無(wú)線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為傷員的康復(fù)提供重要的臨床信息。最終該水凝膠實(shí)現(xiàn)了細(xì)菌感染傷口微環(huán)境的改善和皮膚電生理信號(hào)的實(shí)時(shí)可靠監(jiān)測(cè)。這一工作對(duì)個(gè)人治療和健康管理的改善具有重要意義。

  華東師范大學(xué)徐敏教授團(tuán)隊(duì)將離子液體ILs與PAM水凝膠復(fù)合，利用CNFs的結(jié)構(gòu)導(dǎo)向功能，開(kāi)發(fā)出一種高彈性、超拉伸、低遲滯的復(fù)合水凝膠。這種水凝膠成功地結(jié)合了彈性傷口敷料和柔性表皮生物電子學(xué)的挑戰(zhàn)性要求。通過(guò)全面的體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，證明PAC₂V₃水凝膠具有良好的生物相容性，并能有效抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。此外，水凝膠的微觀結(jié)構(gòu)和粘附性能對(duì)防止出血和促進(jìn)感染皮膚組織的再生具有積極的影響。另外，PAC₂V₃水凝膠還具有優(yōu)異導(dǎo)電性，其電導(dǎo)率為2.47 S m^?1。作為傳感器，它具有良好的機(jī)電性能，高靈敏度(測(cè)量系數(shù)高達(dá)7.3)，響應(yīng)時(shí)間短(95 ms)和優(yōu)異的耐用性(在50%應(yīng)變下1000次循環(huán))。值得注意的是，它具有顯著的溫度敏感特性 (TCR = - 1.76% /?C)，使其適合用作傷口溫度傳感器。此外，該智能水凝膠與微小便攜的定制的單片機(jī)相結(jié)合，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患者手指彎曲和體溫變化，具有雙通道臨床預(yù)警能力。該多功能水凝膠為醫(yī)療保健技術(shù)的發(fā)展提供了實(shí)用且經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。

• 這種CNFs增強(qiáng)PILs復(fù)合水凝膠將感染傷口治療和實(shí)時(shí)可靠的生物電子學(xué)的挑戰(zhàn)性需求結(jié)合在一個(gè)平臺(tái)中。
• 復(fù)合水凝膠表現(xiàn)超拉伸性能、低遲滯性、粘附性、抗菌活性、以及優(yōu)異的導(dǎo)電性能、出色的傳感性能和令人印象深刻的溫度響應(yīng)性等。
• 復(fù)合水凝膠與定制的單片機(jī)相結(jié)合，創(chuàng)建了一個(gè)雙通道遠(yuǎn)程臨床報(bào)警系統(tǒng)，用于患者的無(wú)線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為傷員的康復(fù)提供重要的臨床信息。

 圖6. PAC_xV_y水凝膠用于心電信號(hào)、運(yùn)動(dòng)信號(hào)及溫度的傳輸遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)原理圖。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.146816