具有日間輻射制冷功能的新型創(chuàng)面敷料來了

2024-03-28 23:52:30 來源：中國科學(xué)報

3月26日，南京大學(xué)副教授朱斌、教授朱嘉團(tuán)隊(duì)與中國工程院院士、武漢紡織大學(xué)教授徐衛(wèi)林團(tuán)隊(duì)合作在Nature Chemical Engineering上在線發(fā)表了最新研究成果。

該成果報道了一種具有日間輻射制冷功能的新型創(chuàng)面敷料（DRC dressing），相比于傳統(tǒng)創(chuàng)面敷料，該敷料可以避免在戶外炎熱環(huán)境下傷口的過熱并為傷口構(gòu)建理想的創(chuàng)面微環(huán)境，抑制炎癥發(fā)生，加速傷口的愈合。

傷口愈合過程與其局部微環(huán)境（溫度、濕度、無菌性等）密切相關(guān)。然而，由于傳統(tǒng)創(chuàng)面敷料缺乏有效的熱管理性能，在戶外炎熱環(huán)境下，傳統(tǒng)敷料吸收太陽光，會導(dǎo)致創(chuàng)面溫度快速升高，易引發(fā)炎癥反應(yīng)并減緩創(chuàng)面的愈合。日間輻射制冷是一種將熱量通過大氣透明窗口發(fā)射到寒冷外太空，同時能夠反射大量太陽輻射熱，從而實(shí)現(xiàn)降溫的被動式制冷技術(shù)。該技術(shù)可以在強(qiáng)陽光照射下實(shí)現(xiàn)零能耗的亞環(huán)境冷卻，在節(jié)能建筑和個人熱管理織物領(lǐng)域顯示出了巨大應(yīng)用前景。

在該工作里，研究人員首次將輻射制冷技術(shù)引入到創(chuàng)面敷料領(lǐng)域，提出了基于紅外高透的聚酰胺6和良好生物相容性的絲素蛋白的分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的輻射制冷創(chuàng)面敷料。該敷料在中紅外波段發(fā)射率達(dá)到0.94，太陽光波段反射率高達(dá)0.96，具備優(yōu)異的日間輻射制冷光學(xué)性能，在陽光直射下可以實(shí)現(xiàn)比環(huán)境溫度降低7 ℃的效果。同時，其微納纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證了其良好的透氣、透濕、抑菌等性能。

與傳統(tǒng)商業(yè)敷料相比，在戶外炎熱環(huán)境下，該輻射制冷創(chuàng)面敷料可有效地防止傷口界面形成炎熱和潮濕的環(huán)境。在陽光直射下的小鼠全皮層傷口修復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，輻射制冷敷料可以抑制傷口炎癥，加速傷口愈合速度。RNA測序結(jié)果中的差異性基因表達(dá)進(jìn)一步驗(yàn)證了輻射制冷敷料在陽光直射下具有加速傷口修復(fù)的功能。