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首创主被动协同抗菌敷料：我院医工创新取得重要进展
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发布时间：2025-05-29
针对创面感染这一全球性难题，我院邢东明教授医工团队首次提出“主被动协同抗菌”的防控新策略，并在新型烧烫伤创面敷料创制领域取得重要进展。近日，相关成果发表于权威期刊《Carbohydrate Polymers》（中科院Q1，IF: 10.7，DOI: 10.1016/j.carbpol.2025.123571），该期刊为高分子材料领域全球知名的顶级期刊。我院硕士研究生周莎，青年教师张苗与博士研究生薛淋元为论文的共同第一作者，青岛大学附属医院及青岛大学为第一完成单位。
创面感染—全球性重大挑战
据世界卫生组织（WHO）统计，每年仅创面感染导致死亡的人数高达数百万，给社会及数千万家庭带来沉重负担。其中，烧烫伤创面的处置尤为棘手。因皮肤屏障缺损，烧伤创面极易成为微生物滋生的“游乐场"，临床数据显示42.3%-65.8%的重度烧伤患者最终死于感染并发症。现行烧烫伤创面敷料多为物理阻隔型策略（如聚乙烯醇亲水涂层），创面感染防控能力有限。如何构建符合烧烫伤创面特点的新敷料技术，成为医患迫切之需。
邢东明教授根据烧烫伤创面感染因素多、渗液易淤积、愈合难度大的特点，创造性提出“主被动协同抗菌”与“上封下引”融合的全新策略，创新团队经过近3年的齐心努力，最终实现了高效抗菌、创面渗液调控和促愈“三位一体”功能敷料APBM的创制，为烧烫伤感染的防控带来新机遇。
主被动抗菌策略让创面敷料“一石双鸟”
如何将被动阻菌与主动抗菌有机融合，创新团队成功探索出敷料表面处理的“两步法”技术，最终实现高效主被动协同抗菌：
一是“阻菌”，利用海藻酸、多巴胺自聚合在聚氨酯海绵表面构建阻隔屏障（被动阻菌），阻止细菌侵入创面。
二是“抗菌”，海藻酸与锌离子高效交联，形成持续释放抗菌因子的凝胶层，遇菌即杀（主动杀菌）。同时，通过锌离子形成促愈功能。
图1. APBM制备流程及机制示意图
首创“短周期循环涂层技术”，实现感染创面的“上封下引”
创新团队通过探索成功实现 “短周期循环涂层”技术，通过优化的短周期、多循环交联方法，攻克了材料凝胶化改性时结构易遭破坏、孔隙率降低的制备难题，确保创面渗出液能够被高效吸收，确保了创面渗液的顺畅引流，成功实现感染创面的 “上封下引” 全新治疗模式。
图2. APBM的物理化学表征
图3. APBM的机械性能及流体管理表征
卓越的感染防控效能，阻菌率85%，抗菌率99%
通过创新团队设计的全新细菌捕获实验证实，APBM 极为高效的阻菌效能。针对大肠杆菌（E. coli）与金黄色葡萄球菌（S. aureus），其阻菌率均超过85%，能够在细菌尚未接触创面之前就发挥作用，“提前” 有效防止细菌侵袭创面 。实验证实，金黄色葡萄球菌和大肠杆菌与APBM接触仅两小时，数量减少达99%。体现了卓越的抗菌效能。
图4. APBM与其他敷料阻菌效果的评估
图5. APBM的抗菌性能评估
促进创面愈合及减轻炎症的优势明显
在大鼠全层皮肤缺损模型中，APBM展现出显著的促愈效果：术后第15天，实验组创面愈合速度较对照组提升27.5%。组织学分析结果表明APBM 胶原蛋白沉积量为对照组的3倍。炎性浸润程度少于对照组的4倍。CD31、α-SMA 的表达量均为对照组的2倍。其综合性能显著优于单一抗菌策略敷料和传统聚氨酯海绵。
图6. APBM敷料可加速促进大鼠烧伤创面愈合
图7. 敷料在手术后第5天、第11天和第15天进行烧伤创面愈合的组织学评估
创新多元拓展，开拓蓝海市场
目前，创新团队根据自主创建的技术体系已成功构建了烧烫伤创面、钉道感染创面、引流管创面等多管线技术产品。其中，钉道感染特种敷料已完成中试产品生产，临床概念验证获得医患的高度评价，在创面感染防控、敷料便捷无痛更换、促进愈合等方面初步展现了独特优势及巨大前景。
迄今，3项国家发明专利已获受理，并获得中央引导地方科技发展基金的有力支持。
