糖尿病伤口是糖尿病患者面临的最常见和最具挑战性的并发症之一，影响约15-25%的患者1, 2。这些伤口与高发病率、残疾率和死亡率相关——大约20%的糖尿病足溃疡患者最终需要截肢，13%的患者在诊断后一年内死亡3, 4。糖尿病伤口的愈合是一个高度动态且相互关联的过程，涉及炎症、增殖和组织重塑5, 6, 7, 8, 9。然而，在高血糖和免疫功能受损的情况下，这一过程常常受到严重干扰10, 11, 12。在炎症阶段，糖尿病伤口极易受到细菌侵袭13, 14。高血糖进一步加剧了细菌增殖15, 16，延长了炎症并严重损害了血管生成17, 18。血管生成的破坏影响了上皮修复等关键组织再生过程，最终导致伤口愈合延迟甚至停滞19, 20。
目前用于糖尿病伤口的功能性敷料主要关注单一治疗功能。一些敷料通过抗生素、光热疗法21, 22或其他抗菌策略23, 24来对抗感染。另一些则通过输送生物活性分子25, 26、施加机械刺激24或利用电信号27来促进组织再生。然而，这些单一功能策略往往缺乏协同机制和空间可控性，难以满足复杂的糖尿病伤口微环境的需求。因此，在单一敷料系统中实现抗菌保护和组织再生的协调调节仍然是开发先进糖尿病伤口治疗材料的关键挑战。
自然界为复杂问题提供了巧妙的解决方案，蜂巢的蜂窝结构是功能分隔的典型例子28, 29, 30。其致密的外壁作为保护屏障，而内部的六边形腔室提供了高效的空间组织和机械稳定性。将蜂窝结构仿生整合到伤口敷料材料中，为开发具有层次结构和集成功能的先进生物材料提供了有前景的策略。
受这一自然蓝图的启发，我们开发了一种可持续的仿生双向膜敷料（PYS），具有类似蜂窝的结构。通过呼吸图案技术31, 32, 33制备的这种多层膜由生物质衍生的聚酯制成，结合了结构层状化和功能协同性（图1）。外层形成致密光滑的表面，有效防止细菌粘附和侵袭。内层呈现向下开口的蜂窝结构，能够高效装载和可控释放表皮生长因子（EGF），同时为细胞迁移、增殖和血管生成创造有利微环境。这种仿生结构设计实现了空间功能层状化和机制治疗协同性，将被动抗菌保护与主动组织再生结合在双重功能策略中。我们系统评估了PYS的物理化学性质、抗菌粘附和侵袭性能，以及其对细胞增殖和迁移的调节作用。在具有大面积皮肤缺损的糖尿病小鼠模型中，该敷料显著减少了感染，促进了新血管形成，并加速了伤口闭合。本研究展示了一种受蜂窝启发的双向双层膜，结合了致密的外层抗菌屏障和类似蜂窝的多孔内层以实现持续EGF释放，实现了空间分层的抗菌-再生功能。通过将自然结构原理与多功能设计相结合，我们提出了一种针对糖尿病伤口复杂病理生理学的新策略。
