皮肤粘合剂是一种医用胶，常用于粘合较小的皮肤创口、处理疤痕、固定生物电子设备等等。然而，往往具有强粘附性的皮肤粘合剂不适用于脆弱和敏感的皮肤。例如婴儿和糖尿病患者的皮肤，粘连造成的损伤对于他们则是巨大的威胁。由于强粘附性的材料通常会在移除或更换过程中加剧皮肤疼痛、炎症、并造成二次创伤，从而延迟伤口的愈合。故，迫切需要开发一种具有轻度粘附性和触发可分离特性的皮肤粘合剂。

水凝胶具有高含水量及与皮肤组织类似的结构，是制造舒缓温和皮肤粘合剂的良好候选材料。粘附性水凝胶可通过化学试剂，光照射，电刺激等方法切割非共价或共价粘附键从而实现可触发剥离。然而，这些方法同样也不适用于敏感、脆弱、受伤或溃烂的皮肤。那么如何优化水凝胶，使之即具有足够的附着力，在粘合的时间内保持完整，又可无痛剥离，避免皮肤疼痛，过敏和创伤。

研究发现从植物中提取的天然酚类和多酚化合物（如没食子酸、咖啡酸、单宁酸和儿茶素）具有抗氧化、抗炎和抗过敏等多种生物功能。另外，酚类化合物还可以在粘合剂和各种基质的界面上通过偶联醌亲核基团来构建理想的粘合材料。

基于以上背景，研究人员利用多酚-蛋白质络合策略创新性地设计了一种亲肤水凝胶贴片PGA-GelMA（图1 A）。该水凝胶贴片对人体体温具有热响应性，当与温暖的皮肤接触后，其粘附力则被激活，而在水凝胶表面放置冰袋则可轻松实现无痛剥离（图1 F）。同时，水凝胶具有良好的抗氧化和抗炎能力，从本质上防止了皮肤刺激和过敏反应。因此该水凝胶可在皮肤表面建立一种柔软且无刺激性的界面，以确保生物电子设备可在婴儿皮肤上进行固定，分离，和重新附着，以实现长期可靠的健康护理。此外，水凝胶贴片作为一种免疫调节伤口敷料以及对受伤的皮肤提供温和的附着力，促进了糖尿病患者的伤口愈合。

图1

皮肤友好型生物粘附水凝胶的设计与表征

1. PGA GelMA水凝胶具有温度响应性，其对皮肤友好，可实现长期粘附和非破坏性剥离，因此可用于在婴儿皮肤上安装和分离表皮生物电子设备。此外，极好的灵活性和机械柔软性确保了其在弯曲的身体表面上的保形接触，并适应皮肤的动态运动，实现无缝粘合。

2. PGA GelMA水凝胶具有可生物降解性，以及高透明度和紫外线屏蔽能力，作为皮肤粘合剂可促进日常伤口护理，保护皮肤免受太阳辐射和光老化。

3. 多酚的引入增强了水凝胶的细胞亲和力，促进了细胞突起的延伸，进而促进细胞扩散、增殖和迁移，这有利于伤口愈合过程。此外，PGA GelMA水凝胶能够缓解细胞的氧化应激，促使巨噬细胞极化为抗炎表型；还可以抑制过敏相关基因的表达，从而达到有效的抗过敏活性。

4. PGA GelMA水凝胶可在不包封其他药物的情况下调节免疫微环境，为糖尿病患者皮肤提供了良好的伤口愈合条件，加速糖尿病伤口的修复。

图2

体温触发了PGA-GelMA水凝胶的粘附而冰冷却可诱导其分离

更多新潮科研资讯，欢迎持续关注创化科技服务#疾病限定月专栏！

说明：

本篇研究结果以题目为“Infant Skin Friendly Adhesive Hydrogel Patch Activated at Body Temperature for Bioelectronics Securing and Diabetic Wound Healing”发表在ACS Nano杂志上。第一作者为Yanan Jiang， Xin Zhang，Wei Zhang，通讯作者为鲁雄教授和韩璐教授

特别鸣谢：

Spring