近日，西安理工大学材料学院汤玉斐教授肢体创伤修复材料创新团队博士生孙雅妮在基于“Lock-ON/OFF”电场（EF）驱动药物释放联合电刺激（ES）治疗PCVE自供电伤口敷料用于加速感染性创面修复方面取得重要研究成果。研究论文以A Self-Powered Wound Dressing Based on “Lock-ON/OFF” Drug Release Combined Electric Stimulus Therapy for Accelerated Infected Wound Healing为题在线发表于材料领域国际知名学术期刊《Advanced Functional Materials》（IF：19.0，1区TOP）。西安理工大学为该研究论文的第一署名单位，材料学院博士研究生孙雅妮为论文第一作者，西安理工大学汤玉斐教授、空军军医大学西京医院吴子祥教授为论文共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金和陕西省自然科学基础研究计划的资助与支持。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202315086

全自动化诊疗平台是一种及实时监测和及时治疗的闭环系统，它能够实时、精确诊断病情并同步进行治疗，有利于达到最佳治疗效果。其中，响应外界刺激而释放药物的开关是实现精准治疗的关键步骤。传统的智能响应系统，如pH响应，温度响应，电场和光响应等药物载体虽具有智能响应药物释放的特点，但由于抗生素药物的亲水性，在施加刺激初期，存在爆发式释放现象，造成药物毒性，在不施加刺激条件时仍会受浓度梯度影响而释放，造成耐药性问题。因此，如何实现药物递送系统的精准控释是亟需解决的医学瓶颈。

鉴于此，本研究创新性地以压电材料聚偏氟乙烯（PVDF）自供电体系作为药物控释驱动力，以负载盐酸万古霉素的羧基化碳纳米管（c-MWCNTs-VAN）作为电场响应药物释放系统，构建了PCVE电场响应药物释放联合电刺激治疗的自供电伤口敷料用于慢性感染伤口修复（图1），通过调控控制体系和药物载体对药物束缚强度的大小形成“包围圈”，实现全阶段的药物可控释放的同时，重塑创面内源性电场实现创面长效修复。此外，考虑到PVDF为疏水材料，药物易被载体封锁在体系内，存在导致药物释放困难的问题。聚氧化乙烯（PEO）被当作软模板，通过水洗处理构建多孔结构，为药物释放提供通道的同时，提高材料压电响应面面积，促进抗菌药物的高效释放。伤口敷料可以在人体活动产生的机械应力作用下形成压体外药物释放结果表明，在EF的作用下，药物的累积释放率为88.57%，是没有EF作用下（0%）的约89倍，实现了药物的精准释放。此外，SD大鼠皮肤缺损感染模型治疗结果表明，在"Lock-ON/OFF"电场驱动药物释放联合电刺激（ES）治疗下的伤口愈合率是单独ES的1.26倍，表明IL-6下调和ɑ-SMA上调具有促进创面修复的作用。该项工作可适用于任意荷正电药物的精准控释，为推动远程诊断，无线精准治疗的发展奠定了基础。

图1用于加速感染性创面修复的基于“Lock-ON/OFF”EF驱动药物释放联合电刺激治疗PCVE自供电伤口敷料的制备及应用示意图