皮肤伤口愈合仍然是一个严峻的临床挑战，尤其是在急性创伤、大面积烧伤以及与代谢障碍相关的慢性溃疡情况下[1]、[2]、[3]。这些伤口通常表现为易感染、炎症反应持续时间长和组织再生能力受损的特点。传统的治疗策略，包括缝合、皮肤移植和局部使用抗生素，受到供体不足、二次组织损伤以及抗生素耐药性日益增加等内在限制的阻碍[4]。因此，传统方法越来越难以同时实现屏障修复、感染控制和伤口微环境的调节[5]。这促使人们越来越关注开发能够结合强大结构支撑、抗菌活性和免疫稳态调节的多功能伤口敷料，这代表了下一代伤口管理的一个有前景的方向[6]。
水凝胶因其高度水合的三维聚合物网络而受到广泛关注，这种网络类似于细胞外基质（ECM）[7]、[8]，被认为是有前景的伤口敷料。它们不仅提供了湿润的微环境，还能容纳细胞和生物活性分子，并同时具备机械和生物功能[9]。如今，由于天然提取物具有优异的生物相容性和生物安全性，它们被广泛用于生物友好型水凝胶系统中的伤口护理[10]。在各种天然聚合物中，丝素（SF）因其可再生、可生物降解的特性而脱颖而出[11]，同时具有出色的机械韧性和生物相容性，能够为组织再生提供稳定的结构支撑，并促进细胞黏附和迁移[12]。透明质酸（HA）作为ECM的重要组成部分，天然存在，具有出色的保水能力，并能促进细胞黏附和迁移，从而以可持续和环保的方式为伤口重塑创造有利的环境[13]、[14]、[15]。然而，单一网络的水凝胶往往存在机械强度不足、脱水或膨胀的问题，以及组织黏附或耐久性不足的问题，因此需要先进的策略来协同结合结构、相互作用和功能[16]。纤维素纳米纤维（CNF）来源于可再生植物材料，可作为有效的纳米级增强剂，显著提高水凝胶的承载能力和抗断裂性能，同时还能作为生物活性分子的载体，支持伤口愈合[17]、[18]。单宁酸（TA）和多种多酚具有抗菌、抗氧化和凝血等天然特性，这些特性增强了水凝胶的功能性，并有助于其可持续性[19]、[20]。特别值得注意的是，TA能够与多种金属离子结合，从而赋予其新的生物功能，适用于生物医学领域。因此，研究人员利用这一特性开发了金属配位网络，这是一种新兴策略，利用多酚羟基团与金属离子（例如Cu2+）之间的可逆相互作用来构建动态物理交联网络。这类网络能够实现能量耗散、自愈和应力松弛，从而在水化和机械复杂环境中提高水凝胶的稳定性和组织适应性，同时赋予其多重抗菌、抗氧化和免疫调节作用[21]。重要的是，Cu2+除了形成稳定的配位键外，还能促进血管生成和胶原蛋白沉积，为难以愈合的伤口带来额外的生物学益处[22]、[23]。目前，许多研究通过协调TA与金属离子之间的相互作用来形成金属-多酚网络并制备纳米颗粒，从而赋予水凝胶多重功能[24]。然而，通过这种策略制备的材料可能表现出潜在的细胞毒性，这通常与由于配位或释放行为失控导致的局部金属离子浓度过高有关[25]。因此，如何在引入金属-多酚配位网络的同时确保良好的生物相容性以实现多功能性，仍需进一步研究。
在这项工作中，我们报道了一种协同交联的水凝胶系统的设计，该系统将SFMA/HAMA的共价光聚合与Cu2+桥接的、负载有TA的纤维素纳米纤维（CT）相结合（图1）。这种多尺度协作结构包括一个共价骨架、一个动态的金属-多酚配位网络和纳米级增强剂，赋予水凝胶优异的机械强度、抗膨胀稳定性和内在的自愈能力。此外，光聚合方法能够精确控制交联密度和网络均匀性，从而得到稳定且定义明确的水凝胶结构。另外，TA和Cu2+的加入赋予了长期抗菌、抗氧化和促血管生成活性，有效解决了感染控制、愈合延迟和修复质量差等问题。总体而言，这种多交互作用策略为构建基于生物大分子的多功能水凝胶提供了一个多功能且可扩展的框架，为先进的伤口护理应用提供了强大的平台。缩写及其全称见表S1。
