东华大学纺织学院王璐教授团队在功能性纳米纤维伤口敷料研究领域取得重要进展，相关成果以《基于序贯疗法的铜离子掺杂纳米纤维敷料用于高效对抗生物膜和促进伤口愈合》（A sequential treatment strategy by copper ion-doped nanofiber dressing for highly efficient biofilm combating and rapid wound healing）为题，发表于《Chemical Engineering Journal》，该论文第一作者是东华大学纺织学院博士生谭绍洁，通讯作者为东华大学纺织学院高晶教授和赵帆特聘研究员。

      糖尿病足溃疡、压疮、腿部静脉溃疡和无法愈合的手术部位感染等慢性伤口病例目前影响着世界上超过 1% 的人口，这给医疗保健系统带来了沉重的压力。它对患者的生活质量有重大影响，并可能导致脓毒症或截肢等严重并发症，同时带来不可避免的沉重经济负担。如今，复发性组织感染被认为是阻碍伤口愈合过程的主要问题。更重要的是，长期的细菌感染很容易生长形成致密而厚的细菌生物膜，该生物膜由细胞外聚合物物质（EPS）基质和非活性细菌组成。据报道，大约 80% 的慢性伤口中存在生物膜。存在于伤口部位的生物膜会引起持续的炎症反应，从而抑制组织再生。因此，减少细菌生物负荷对于慢性伤口恢复至关重要。铜离子被认为是对抗感染伤口和加速伤口愈合的有前途的替代品。然而，在降低细胞毒性的同时如何表现出良好的抗生物膜活性仍然是一个巨大的挑战。

       本研究介绍了一种金属-多酚基催化系统，通过在热塑性聚氨酯 （TPU） 上构建聚多巴胺（PDA）粘附铜离子络合物制备Cu2+@PTPU纳米纤维敷料，序贯对抗伤口生物膜和包膜细菌。Cu2+@PTPU敷料可以利用生物安全范围内的低浓度铜离子抗菌剂（低至 1.2 μg/mL)，有效消除生物膜 EPS 和细菌。在伤口治疗时，Cu2+@PTPU敷料的铜离子有效催化内源性一氧化氮（NO）供体释放 NO，迅速清除90%以上的生物膜。随后的适度光热处理（∼47°C）通过解构细菌膜显著增强杀菌效果。结果表明，~6 h内根除生物膜感染，比现有方法（~ 24 h）更有效。此外，Cu2+@PTPU敷料不仅表现出优异的细胞相容性，而且能促进伤口愈合。体内研究表明，与未治疗组相比，炎症反应水平降低 104%，血管生成能力增加 115%，从而在治疗后第14天将伤口部位面积缩小 72%。综上，基于序贯疗法的Cu2+@PTPU敷料显示出快速、安全且有效的生物膜对抗效果，并促进伤口快速愈合。

       本研究提供了一种金属-多酚基催化系统，该系统能够催化内源性 GSNO 产生NO，并结合温和的光热和铜离子对抗伤口生物膜感染。实验证明，Cu2+@PTPU伤口敷料是通过多种抗菌机制发挥增强的抗生物膜治疗效果及促进感染伤口愈合的功效，具体是序贯利用 NO 破坏为生物膜提供结构和生化支持的细胞外多糖，然后将∼47°C的光热疗法与铜离子的三级抗菌作用相结合，有效杀死顽固细菌。短时间内（∼6h）成功去除生物膜，并在对抗革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的生物膜时将细菌数量减少了99.9%。此外，体外和体内结果表明，Cu2+@PTPU伤口敷料能够在伤口愈合中杀死细菌、减少炎症并促进血管生长和胶原蛋白沉积，最终促进伤口闭合。