漫威电影里，每位英雄都有自己非凡的超能力，金刚狼凭借的就是锋利无比的爪子和神奇的自愈能力。这可不是开玩笑的，毕竟你*我捅**十刀，我还没啥事，而我*你捅**一刀，你就玩完。其实，在大自然中，具有自愈能力的动物也不再少数。蜥蜴能长出掉落的尾巴，海星能长出丢失的臂膀，而人类为何没有进化出这种神奇的功能呢？
其实，人类在胚胎时期就具有这种“超能力”。研究发现，胚胎在伤口处会形成肌动蛋白丝，包裹住伤口并使其边缘慢慢收缩，快速自愈。相比之下，成年人类受伤后，皮肤收缩明显减少。近日，哈佛大学David Mooney课题组以此为启发，设计了一种新式的伤口“创口贴”，称为活性粘接敷料（active adhesive dressing，AAD），以施加足够的收缩力来促进伤口的主动愈合。
促进伤口收缩的AAD仿生设计。图片来源：Sci. Adv.
为了模拟胚胎的伤口愈合机理，使成*皮人**肤的伤口收缩，避免感染，研究者采用三重设计。首先，选取聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAm）和海藻酸钠作为水凝胶主体，这是广泛使用的热响应聚合物，可以在32 °C条件下疏水并收缩。为了将收缩压力传递到皮肤，通过壳聚糖和碳二亚胺偶联剂介导的反应，将水凝胶与其下皮肤组织形成共价键，实现了强烈的组织粘附。最后，在水凝胶基质中加入了银纳米粒子（AgNP），用来提高抗菌功能。
AAD的机械和抗菌性能测试。图片来源：Sci. Adv.
通过这样的设计，AAD具有更好的粘附性，粘附能可以达到~175 J m-2，明显高于临床使用的敷料和绷带，是创可贴（~10 J m-2）的17倍。研究者随后将AAD放在啮齿类动物的皮肤上的伤口处，置于37 ℃下过夜，类比人体的温度。与非治疗对照组相比，AAD热响应收缩诱导皮肤收缩，将伤口面积减少了45%。
AAD诱导皮肤收缩。图片来源：Sci. Adv.
有趣的是，研究者还进行计算模拟，随着AAD收缩，损伤皮肤受到应力，伤口闭合，收缩率（约75%）与实验测量值（63±8%）相当。
AAD的伤口收缩有限元模拟。图片来源：Sci. Adv.
伤口愈合一直是临床护理中的一个重要问题，尤其是愈合能力下降的老年人群以及患有糖尿病溃疡和褥疮的病人，伤口迟迟不能愈合会带来极大的痛苦和感染风险。目前的治疗方案包括纱布、敷料等，主要目的是保持伤口部位干净清洁，控制渗出物，并通过输送抗菌剂保护伤口免受病原体感染，但并不能加快伤口愈合。这项工作可能为开发基于温度响应性水凝胶的伤口敷料开辟新的途径。
图片来源：哈佛大学 [1]
“这项技术不仅可以用于皮肤损伤，还可以用于在其他上皮组织的伤口治疗，以及作为软机器人疗法的组成部分。”David Mooney博士说。“这项技术已经明显优于大多数常用的伤口保护产品，我们希望进行更多的临床前研究，争取早日商业化。”