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慢性伤口因感染风险高、炎症反应强及组织再生差成为全球健康威胁，传统疗法存在局限性。本文系统综述植物化学物质（如槲皮素、姜黄素）经纳米技术封装后整合于水凝胶基质中的新型疗法，通过增强稳定性、靶向递送和协同作用提升抗菌、抗氧化及促再生效果。研究显示纳米水凝胶在动物模型中优于传统敷料，但面临临床转化障碍包括长期安全性验证不足、规模化生产成本高及纳米材料生物相容性争议。未来需标准化制备工艺并加速大规模临床评估，以推动该技术成为下一代生物活性敷料。
印度泰米尔纳德邦哥印拜陀市Bharathiar大学生命科学学院人类遗传学与分子生物学系，邮编641046
摘要
慢性伤口对全球健康构成了严重威胁，因为它们容易感染、炎症水平高且组织再生能力差。尽管单宁、姜黄素和槲皮素等植物化学物质具有出色的抗菌、抗氧化和再生特性，但由于其生物利用度低和溶解性差，无法在临床应用中得到有效利用。通过将这些物质封装在纳米技术中，可以克服这些限制，提高其稳定性并实现向伤口部位的靶向输送。通过将这些纳米封装的植物化学物质结合到水凝胶基质中，制备出了性能更优的水凝胶敷料。这类水凝胶能够调节药物成分的释放，并提供湿润、生物相容性的环境。本文旨在批判性地评估植物化学物质、纳米技术和水凝胶系统在增强伤口愈合效果和克服传统疗法临床局限性的方面的协同作用。文章重点介绍了相关的基本过程、合成技术以及植物纳米颗粒集成水凝胶在慢性伤口管理中的实验成果、制备策略和转化应用前景，同时讨论了广泛临床验证的必要性以及当前的实验发现和治疗方法。最后指出了临床转化面临的主要障碍，如长期安全性、商业可扩展性、可持续性和成本效益。未来研究方向包括标准化制备、大规模生产和大规模临床评估，以将这些混合系统发展为下一代生物活性伤口敷料。
引言
慢性及异常伤口仍然是全球范围内的医疗健康问题，持续推动着生物医学科学和临床实践的发展。虽然已有标准治疗方法，但由于患者常因慢性炎症或组织再生障碍而发生感染，这些方法往往效果不佳（Franks等人，2016年）。糖尿病溃疡、静脉性腿部溃疡和压疮的治疗存在严重并发症，导致发病率和医疗费用增加（Raffetto等人，2020年）。糖尿病溃疡、静脉性腿部溃疡和压疮发病率的上升进一步凸显了迫切需要先进的多功能伤口敷料，以促进更快且无感染的愈合（Shukla等人，2025年）。正如上文所述，先进敷料通过提供覆盖层、释放生物活性物质、调节免疫系统或防止微生物定植等方式具有显著优势。本文重点关注植物纳米颗粒集成水凝胶，这类水凝胶含有封装或功能化的植物来源生物活性化合物的纳米颗粒，能够实现可控、局部化的协同伤口愈合效果。
植物化学物质（如姜黄素、槲皮素、单宁和生物碱）因其抗氧化、抗菌、抗炎和再生作用以及对伤口愈合第一阶段的积极作用，以及天然的来源和生物相容性而成为有吸引力的候选材料（Jangra等人，2025年）。然而，它们存在诸多局限性，如水溶性差、某些物质在磷脂膜中的稳定性不足以及口服生物利用度低，限制了其在直接临床护理中的广泛应用（Di Cristo等人，2022年）。为改善这些局限性，过去十年间人们致力于将纳米颗粒与植物分子结合，以提高稳定性、实现靶向输送和增强治疗效果（Joseph等人，2023年；Takallu等人，2024年）。最新研究表明，在水凝胶基质中整合纳米材料和植物化学物质可增强抗菌、抗氧化和再生效果，标志着向智能型生物活性伤口敷料的转变（Zhang等人，2022年；Wang等人，2023年）。
此外，水凝胶作为三维聚合物网络，其结构决定了亲水性水凝胶的吸水性（Thirumalaivasan等人，2025年）。水凝胶能够吸收渗出物、输送药物，并在充电状态下维持湿润环境并促进气体交换（Shah和Amini-Nik，2017年）。通过加入碳点或碳纳米管等纳米材料，还可以进一步增强其功能（Lai等人，2022年）。
最新流行病学数据显示，仅在美国就有约820万人患有慢性伤口，每年伤口护理的医疗保险费用估计在281亿至968亿美元之间。由于肥胖和糖尿病的普遍性增加，这一全球健康负担预计会进一步加重，严重影响生理愈合过程（Sen，2021年）。动物和临床研究表明，纳米水凝胶敷料在伤口闭合、组织修复和调节愈合途径方面优于传统敷料。例如，载有姜黄素纳米颗粒的水凝胶比传统水凝胶更能促进糖尿病伤口愈合，而载有银纳米颗粒的水凝胶则表现出广谱抗菌和再生效果（Zhang等人，2022年）。尽管与商业敷料相比优势不明显，且部分研究结果存在差异，但纳米水凝胶也存在价格较高、大规模人体临床试验较少以及安全性问题。因此，本文旨在总结植物纳米颗粒集成水凝胶系统在伤口愈合方面的最新进展，重点讨论其合成方法、抗菌活性和临床转化情况，同时指出当前的限制、安全问题及未来研究需求，以将这些混合系统发展为下一代生物活性伤口敷料。
用于生物医学应用的植物化学物质
植物来源的分子在许多生物医学应用中发挥着重要作用，包括黄酮类、糖苷和生物碱（Velmurugan等人，2025年）。这些化合物具有多种药理活性，如抗菌、抗氧化和促进伤口愈合的作用（Trivedi等人，2022年）。
用于伤口愈合的纳米材料
纳米材料独特的物理化学性质使其成为伤口愈合过程的理想选择（Nandhini等人，2024年）。这些材料可直接使用或与支架结合制成水凝胶/纳米复合材料，以促进伤口愈合（Bhattacharya等人，2019年）。各种纳米材料（如聚合物、金属和陶瓷基材料）可作为治疗递送载体，加速组织再生（Parani等人，2016年）。
水凝胶在伤口敷料中的应用
水凝胶因其优异的生物相容性、保湿性和可调性能而成为伤口敷料的理想材料（Liang等人，2021a；Mostafa和Khojah，2025年）。它们能保持湿润环境、吸收渗出物并促进气体交换，非常适合伤口护理（Caló等人，2018年）。最近的水凝胶敷料开发方向包括添加抗菌功能和改进粘附性等。
合成与制备技术
纳米材料通常通过金属盐的绿色还原法制备，其中植物多酚同时充当还原剂和封端剂（Sharma等人，2022年）。这些纳米颗粒可通过三种主要方法整合到水凝胶中：混合、扩散浸渍和原位聚合，每种方法在纳米颗粒分布、与聚合物网络的相互作用以及释放动力学控制方面有所不同（Gao等人，2016年）。
纳米水凝胶的生物相容性和细胞毒性
评估纳米水凝胶的生物相容性和细胞毒性对于确保其安全使用至关重要。虽然这些评估不能完全保证安全性，但需通过MTT和活/死细胞染色等体外实验确定细胞存活率、增殖情况和形态变化。体内实验可通过评估组织反应、总体毒性和伤口愈合情况进一步验证安全性（Xiao等人，2025年）。
抗菌和抗微生物效果评估
体外抗菌试验是评估新型伤口愈合水凝胶抗菌性能的重要工具。圆盘扩散法可显示敷料周围的抑制区，MIC试验可确定阻止细菌生长的最低浓度（Mohamed和Fahmy，2012年）。菌落计数和计时杀菌试验可进一步评估细菌的存活和消除情况。这些技术已广泛用于研究银基水凝胶（
伤口愈合效果
动物模型对于理解伤口愈合机制和测试潜在治疗方法至关重要。已开发出多种使用小鼠、大鼠、兔子和斑马鱼的模型（Grada等人，2018年）。M. T. Nourbala等人使用34只雄性Wistar大鼠的全层背部皮肤伤口，比较了某种伊朗水凝胶与普通生理盐水纱布的效果，评估了15天时的拉伸强度和组织学变化。
结论
能够主动控制伤口微环境的生物活性多功能敷料已成为新的伤口愈合标准。植物化学物质提供天然治疗作用，纳米技术提高了其递送和稳定性，而水凝胶系统则是支持组织和控制药物释放的最佳载体（Masoumeh Ghorbani等人，2023年）。纳米水凝胶配方的发展代表了新的创新方向。
资金信息
本手稿的撰写未获得任何资金支持。
