引用本文： 张劲峰, 郝建波, 张劲鹏, 罗波, 刘鹏. 生物敷料的研究进展. 中国修复重建外科杂志, 2015, 29(2): 254-259. doi: 10.7507/1002-1892.20150053 复制
医用敷料主要功能是覆盖、保护破损皮肤，同时提供有助于伤口愈合的环境。传统主要使用脱脂棉纱布、纱布条、棉球和棉膜等天然纤维性材料类敷料，可使伤口干燥，具备物理隔离功能[1]；但存在与渗出物结痂，造成伤口粘连，换药时引发疼痛及新的创伤，以及细菌滋生、保湿及止血性能不佳等问题。为此，学者们研究出了生物敷料，其能与伤口紧密贴合，保持伤口湿润避免其干燥，可辅助局部使用的药物及机体内源性分子促进伤口愈合。临床应用表明，生物敷料治疗慢性溃疡疗效显著，比如糖尿病足、静脉淤积溃疡、褥疮、烧伤等均可采用[2]。生物敷料通常应具备以下要求[3]：① 保湿、吸湿性良好，能有效保留伤口渗液同时不形成积液；② 伤口组织处粘连程度轻，不易与伤口渗液粘连成痂，减轻换药时的疼痛及造成新生组织损伤；③ 抗菌、抑菌性较好，预防伤口感染；④ 生物相容性优良，对人体无刺激，不会引起中毒、病变等[4]。
2000年，美国食品与药品管理局（FDA）颁布的伤口医疗用品（包括外用药与敷料）行业指南中指出，伤口始终处于湿润环境是标准处理过程，进一步证明了生物敷料作为伤口敷料的价值[5]。现就目前临床应用及研究的各类生物敷料及进展进行总结，为其广泛用于临床奠定基础。
1 生物敷料促进伤口愈合机制
生物敷料主要从保持愈合环境湿润、低氧或无氧微酸环境、酶学清创功能、疼痛减轻四方面促进伤口愈合[6]。
1.1 保持愈合环境湿润
1962年Winter发现伤口在密闭湿润环境下愈合速度较直接接触空气的干燥伤口快1倍。湿润环境促进伤口愈合的机制：① 有助于生长因子释放以及细胞增殖。人体皮肤伤口处首先进行修复的生长因子是PDGF及TGF-β[7]，此类生长因子在类似生理状态的湿润环境中才能发挥功能。生物敷料可使伤口保持湿润，为生长因子和伤口接触提供机会，促进细胞增殖。② 能增加表皮细胞的迁移速率。③ 增强白细胞功能。
1.2 低氧或无氧微酸环境
伤口周边和中心地带间存在的氧浓度梯度会刺激毛细血管向低氧浓度伤口中心生长，直至低氧状态消失。生物敷料通过一定程度密闭和保湿功能，创造出低氧或相对无氧的微酸环境，可使伤口处细菌繁殖受到抑制，有利于成纤维细胞的生长及血管增生，因此更有助于伤口愈合[8]。
1.3 酶学清创功能
研究表明[6]在密闭、湿润环境中，渗液可使多种酶及酶的活化因子被激活，尤其是尿激酶与蛋白酶。这类酶与生物敷料配合（如水凝胶）可加速溶解纤维蛋白和坏死组织，酶学清创功能得以充分发挥。
1.4 疼痛减轻
与传统敷料相比，生物敷料可减轻伤口疼痛与不适，主要原因是暴露的神经末梢受到湿润等张液的保护[9]，同时敷料不与伤口发生粘连，使伤口得到有效保护，减少了更换敷料过程对伤口造成的损伤[10]。
2 生物敷料类型
根据敷料用途以及材质，可将其分成天然材料类、人工合成材料类和载药类敷料。
2.1 天然材料类敷料
2.1.1 植物类敷料
天然材料类敷料包括纱布等[11-12]，而研究最深入的是海藻酸盐敷料。1944年，Speakman等通过将多价金属离子和海藻酸钠进行离子交换，制备出可用于构建敷料的海藻酸钙、海藻酸铁、海藻酸铝、海藻酸铜等多种海藻酸盐纤维[13]。20世纪80年代初，英国Courtaulds公司成功研发出了由海藻酸盐纤维制备的医用敷料[14]。海藻酸盐敷料作为理想的填充体，与纱布一样柔软、易折叠、易敷贴。脓血渗入海藻酸盐敷料后，钙离子等金属离子与体液中的钠离子发生离子交换，不溶于水的海藻酸钙逐渐转换成溶于水的海藻酸钠，将较多水分吸引至纤维内部，得到一种水凝胶体，因此此类敷料具有吸湿性强、揭除容易、有助于血液凝固及伤口愈合等优点。
目前，国内外已进行了大量海藻酸盐敷料的研究。例如，以5%海藻酸钠与15%聚乙烯吡咯烷酮共混后，经辐照交联制备的凝胶状敷料，其吸水能力超过自重18倍，且具有278.44 g/（m2·h）的水蒸气透过率[15]。将包含酸性催化剂、交联剂、聚乙二醇的海藻酸钠溶液与纤维素材料共混，利用聚羧酸酯键将海藻酸盐接枝交联至纤维素上，经干燥、烘焙可构建柔软、吸湿性强的海藻酸盐敷料[16]。以海藻酸盐凝胶作为伤口敷料填充物，采用碱金属盐作为交联剂可使凝胶凝固，从而与敷料层黏和牢固。海藻酸盐凝胶可与体液进行离子交换，海藻酸钠可溶于体液，使整个敷料易于去除，不会造成患者二次损伤[17]。
有研究者用卡拉胶与海藻酸钠共混，经湿法纺丝、氯化钙交联获得生物相容性优良的海藻酸钙-卡拉胶纤维，有望作为促进细胞再生的敷料；亦可采用氯化钙、乙醇混合液作为交联剂，加入质量分数达30%的卡拉胶制备海藻酸盐纤维，该纤维的力学性能大大提高[18]。含银、铜、锌等金属离子的海藻酸盐纤维均具有抗菌作用[19]，其中含银海藻酸盐敷料已普遍应用。有研究将含银海藻酸盐敷料与含有细菌的溶液接触一段时间后测试溶液中细菌含量，结果表明含银海藻酸盐敷料有抑菌灭菌的功能[20]。将海藻酸盐敷料应用于存在大量渗出液的感染伤口，可起到良好效果[21]。海藻酸盐纤维及敷料的抗菌性能优良，但对其抗病毒活性的研究少见[22]。
早在1986年有关海藻酸盐纱布在植皮伤口上的应用研究已证实，海藻酸盐纱布具备一定的止血效果，其可于5 min内使伤口出血停止[23]。依据海藻酸盐的物理、化学及生物特性，海藻酸盐敷料的止血机制可能为：① 其大分子链上的-COOH与血液中的NaCl反应，使血液的电离平衡失衡，同时激活了凝血因子；② 离子交换生成的海藻酸钠吸收血液中大量水分，增加血液浓度与黏度，并减缓其流速；③ 毛细血管末端被海藻酸钠溶于体液后的黏性体堵塞；④ 血小板能迅速黏附于敷料上[24]。
海藻酸盐敷料促伤口愈合效果优于纱布。在供皮组织上，分别使用海藻酸盐敷料、传统纱布、斜发沸石、微孔多糖止血球、水凝胶和多醣体复合物等，结果表明海藻酸盐敷料伤口愈合效果最优，然后依次为水凝胶、微孔多糖止血球、斜发沸石和多醣体复合物[25]。另一项相似的临床研究显示，在供皮组织上覆盖不同敷料，10 d后传统纱布和海藻酸盐敷料的愈合率之比为33%∶70%[26]。对创伤患者进行的临床试验证实，海藻酸盐敷料覆盖后患者伤口面积均明显减小，优于传统纱布[27]。
有学者以海藻酸钠、壳聚糖为原料，掺入环丙沙星制备生物敷料，结果表明海藻酸盐基药物缓释敷料不仅生物相容性优良，还能抑制细菌生长超过7 d，并有效促进伤口愈合[28]。将传统治疗伤口的中药积雪草中的有效成分--积雪草皂苷加入海藻酸盐制成敷料，细胞毒性实验显示此敷料对皮肤成纤维细胞无毒，可释放积雪草皂苷成分，能够作为生物敷料[29]。在各种慢性溃疡伤口的临床护理中，既往多使用1∶5 000呋喃西林溶液对渗出物较多的伤口进行湿敷，但这种手段存在明显问题，如湿敷造成患者活动受限、床单易变湿导致患者受凉等[30]。众多研究显示，海藻酸盐敷料可提供最适宜伤口生长的湿润环境。
2.1.2 动物源敷料
由于同种异体、自体或异种皮移植，存在供区损伤、供皮来源受限等问题，因此动物源敷料在治疗烧伤及皮肤移植时使用较多[31]。此外，有些敷料是采用动物组织制备的，包括明胶敷料、胶原蛋白敷料、动物毛敷料、纤维蛋白敷料、生物流体膜、壳聚糖敷料、丝素蛋白敷料等，在临床已有较多应用[32]。
明胶是胶原蛋白的水解产物，是由氨基酸组成的高分子聚合物。目前，多采用静电纺丝技术制备成纳米纤维敷料或与其他材料复合成生物敷料[33]。例如，明胶与醋酸纤维素共混采用静电纺丝法制备纳米纤维膜，表皮细胞在明胶与醋酸纤维素比例为75/25的膜上增殖率高，因此适合作为细胞支架使用；明胶与醋酸纤维素比例为25/75的膜因其表皮细胞增殖率低而适合作为生物敷料[34]。明胶与丝素蛋白比例为 80/20的双层膜可促进鼠成纤维细胞L929的黏附与增殖，而且能更快地缩小伤口面积、促进上皮化及形成胶原[35]。
胶原蛋白复合敷料是胶原蛋白基敷料研究热点之一，主要由鱼鳞提取的胶原蛋白、纤维蛋白、硬皮豆提取物制备。研究表明其应用于鼠伤口模型可促进伤口愈合，硬皮豆提取物能够通过抑制环氧合酶2、促进诱导型一氧化氮合酶减少炎症发生，而且可促进胶原合成、下调基质金属蛋白酶，影响生长因子分泌，包括VEGF、bFGF、FGF、TGF，因此能够促进伤口愈合[36]。通过冻干法将银鲤鱼鳞提取的胶原蛋白与壳聚糖复合成膜状敷料，二者最优比例为1∶0.25，戊二醛交联比碳化二亚胺交联更稳定；细胞增殖、止血、溶血实验结果表明，此敷料无细胞毒性，具有良好的生物相容性，不会造成溶血，并具有止血功能[37]。
壳聚糖是甲壳素脱乙酰得到的线性天然高分子聚合物，由β-1，4糖苷键连接的2-氨基-β-D葡萄糖组成。壳聚糖通过分子链解聚形成的单体可刺激伤口处成纤维细胞生长、胶原蛋白沉积以及透明质酸合成[38]。采用壳聚糖及其衍生物与其他高分子聚合物、纳米粒子共混制备的生物敷料是壳聚糖敷料研究的重要方向。例如，为释放血小板裂解液，采用冷冻干燥法制备壳聚糖谷氨酸盐-透明质酸钠敷料用于慢性伤口的治疗，结果证实冷冻干燥法未影响PDGF的活性，成纤维细胞在携带血小板裂解液的壳聚糖谷氨酸盐-透明质酸钠敷料上增殖良好[39]。采用静电纺丝法，以壳聚糖基纳米银、聚乙烯醇（poly vi nyl alcohol，PVA）为原料，戊二醛交联制备的敷料具有良好的抗菌性能[40]。与未使用敷料以及聚氨酯敷料相比，壳聚糖-大豆基敷料能促进鼠中厚皮伤口愈合[41]。辐射交联制备的羧甲基壳聚糖-明胶敷料能显著促进大鼠全层皮肤缺损伤口的细胞增殖及血管化，术后第3天敷料组伤口的肉芽组织比对照组显著增厚[42]。目前将壳聚糖与胶原蛋白、海藻酸钠、纤维素等复合制备的多种壳聚糖敷料逐步被患者接受[43-45]。
2.2 人工合成材料类敷料
2.2.1 薄膜类敷料
薄膜类敷料的制备方法是将压敏胶涂覆在生物医用薄膜的一面。透明弹性体是制作薄膜的理想材料，如聚乙烯、聚丙烯腈等，尤其是聚氨酯类材料。然而此类敷料吸收性能差，仅通过转送水蒸气来控制渗出物，渗出物易积于膜下而引发感染，宜复合其他材料达到避免感染的目的[46]。例如，采用壳聚糖与聚氨酯、磺胺嘧啶银混合制备敷料，可增强抗菌性能与机械性能，对革兰阴性菌、铜绿假单胞菌、革兰阳性菌金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌均有灭菌能力，从而在整个伤口愈合过程中起到抗感染作用。以聚氨酯、聚乙二醇和蓖麻油、己二异氰酸酯为原料，采用一次性本体聚合方法，制备的复合膜弹性良好，无细胞毒性，有望用作敷料 [47]。
2.2.2 液体类敷料
液体类敷料作为保护层或药物载体，借助刷涂、喷涂及其他方法涂覆于皮肤上，亦称为喷涂敷料。聚甲基丙烯酸烷氧基酯类以及纳米壳聚糖颗粒喷雾敷料等具有防水、透气、不易污染、成膜稳定等优点，其使用不受伤口部位、面积、形状影响，但由于吸收渗液能力较低，不宜用于伴大量脓血的伤口[48]。张欣等[49]将100例糖尿病足患者分为两组，每组各50例，其中治疗组采用液体敷料与清创机相结合进行换药，对照组采用生理盐水与清创机相结合进行换药；结果表明与对照组比较，治疗组不仅伤口疼痛显著减轻，而且伤口愈合时间显著缩短。提示液体类敷料与清创机相结合可用于治疗糖尿病足伤口，能减轻伤口疼痛，缩短愈合时间，具有临床应用价值。
2.2.3 水胶体类敷料
水胶体类敷料的基材为聚合物，再将水胶体混合黏接在基材上而成，如采用果胶、明胶及羧基甲基纤维素作为水解胶层，同时将液体石蜡与橡胶黏结剂掺入，敷料则易黏附于伤口上。该敷料吸收渗出物的功能是通过水解胶层实现，吸收能力取决于胶层厚度，但如果胶层过厚，闭合度高反而会引起过度湿润并浸渍周围皮肤，因此该敷料用于渗出液多的伤口时，必须增加更换敷料次数，以避免渗出液外漏[50]。
2.2.4 水凝胶类敷料
水凝胶类敷料是将水凝胶材料放置于可渗透的聚合物衬膜上。聚合物衬膜可避免伤口表面脱水与干燥，同时含有部分水合结构的水凝胶材料能够不间断吸收伤口渗出物，可连续使用5～7 d无需更换，然而如吸收大量渗出物时，胶体会发生膨胀，导致敷料与伤口发生分离，外界细菌容易入侵[51]。为明确辐射交联构建PVA/聚丙烯酸钠（polyacrylic acid sodium，PAAS）/丙烯酰胺（acrylamide，AM）聚合物水凝胶敷料的影响因素和性能，有研究通过正交试验设计法，将PVA、PAAS和AM按照不同比例共混，经高温处理后形成均质溶液，采用电子束辐照形成水凝胶膜；然后测试其红外光谱、溶胀度及抗张强度等性能；根据水凝胶敷料吸液性能的优劣，发现PAAS、PVA和AM最优比例为26∶2∶9，其生理盐水溶胀度达4 582.5%±316.3%，三蒸水溶胀度高至46 850.8%±4 256.7%，抗张强度为 （2.677±0.752）MPa；构建的PVA/PAAS/AM水凝胶敷料与国内外水凝胶敷料相比，吸收离子型溶液的能力具有显著优势[52]。
2.2.5 泡沫类敷料
泡沫类敷料具有多孔结构，有利于液体的吸收，几乎可完全透过氧气和二氧化碳[53]。目前聚氨酯与PVA泡沫是泡沫类敷料制备中常用基材，可控制渗出物，制成不同厚度敷料，而且能有效保护伤口，混合药物还能促进伤口快速愈合[54]。但由于泡沫类敷料的多孔结构，伤口组织易长入孔隙，造成脱膜困难，并常有泡沫碎屑遗留于伤口导致瘢痕增多。有研究者将软聚硅酮泡沫敷料用于大疱性表皮松解坏死型药疹治疗，获得较好疗效，将泡沫敷料覆盖于水疱破溃皮肤伤口，并取代胶布功能，可减少对皮肤的刺激；1周后破溃皮肤痊愈，且未发现表皮的继发破溃[55]。
2.3 载药类敷料
在保护伤口基础上为使伤口快速愈合，许多敷料添加了药物成分，称为载药敷料[56]，如洗必泰敷料等手术用消毒敷料、紫榆三黄油纱布等中药油液敷料、红霉素敷料等药物软膏类敷料。载药敷料的常用制备方法是浸渍或涂层。载抗生素敷料是载药敷料中具有代表性的一种，现阶段常用于制备载抗生素敷料的载体有壳聚糖、聚氨酯等。对于感染性伤口，全身应用抗生素到达伤口处的药物浓度低、疗效差，又容易导致对肝脏、肾脏等损害；而在生物敷料中加入抗生素以抗伤口感染，使用方便、效果明显，可使抗生素充分发挥抗菌功能，有力保证生物敷料促进伤口愈合的功能[57]。
载银敷料是一种抗菌效果良好的敷料。金属银属于惰性金属，其抗菌机制为：当伤口渗出液、皮肤上的水分与其接触后，银离子和细菌产生化学反应，导致酶沉淀而丧失活性，从而使细菌的呼吸代谢停止，抑制细菌的生长和繁殖；同时，银离子通过结合细菌DNA及RNA，破坏复制过程，抑制细菌大量繁殖。临床上常用的载银敷料有载银离子敷料和纳米银敷料，其中纳米银敷料毒副作用较载银离子敷料小[57]。
近年，制剂学等学科的新技术也大量用于新型载药敷料的研究中。如采用微囊技术将药物分散在无毒聚合物中，构成半封闭包扎层，这不但使伤口处于湿润无菌环境，而且能持续不断地释放药物，从而使伤口愈合时间缩短。但要得到再现性优良的微囊，对基料及制备技术要求较高。Sakai等[58]发现以β-D-甘露糖醛酸（简称M单元）与α-L-古罗糖醛酸（简称G单元）比例（M/G）为1.30、相对分子质量为7.0×104的海藻酸盐制成的微囊，其微囊膜壁可隔离免疫反应；而M/G为1.30、相对分子质量为2.0×104或相对分子质量为7.0×104、M/G为2.25时，所得到的微囊膜壁不能隔离免疫反应。
目前祛腐生肌的中药广泛用于伤口治疗，且临床疗效显著。研究表明[59]，以载有表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechin gallate，EGCG）的明胶纳米纤维膜外层包覆PVA制备的双层载药敷料，对鼠急性皮肤伤口的愈合有明显促进作用：与未载药敷料组相比，载药敷料组有47%伤口发生快速收缩，组织病理学结果表明其血管生成、再上皮化优于对照组，而炎性反应轻微；经明胶酶谱法检测示载药敷料组的基质金属蛋白酶上调。因此，EGCG的控释、纳米纤维构成的仿生结构与湿润的微环境共同为伤口愈合提供了理想条件。
3 结论
目前生物敷料种类繁多，各具优缺点，尚无一种敷料同时兼具抗菌、促伤口愈合、提供微量元素及营养的功能。如将海藻酸盐与微囊技术、中药材结合制成促进伤口愈合为主要功能的药物缓释敷料，有望综合先进技术、中医外治与海藻酸盐敷料自身的优点，有助于促进皮肤伤口快速修复。
医用敷料主要功能是覆盖、保护破损皮肤，同时提供有助于伤口愈合的环境。传统主要使用脱脂棉纱布、纱布条、棉球和棉膜等天然纤维性材料类敷料，可使伤口干燥，具备物理隔离功能[1]；但存在与渗出物结痂，造成伤口粘连，换药时引发疼痛及新的创伤，以及细菌滋生、保湿及止血性能不佳等问题。为此，学者们研究出了生物敷料，其能与伤口紧密贴合，保持伤口湿润避免其干燥，可辅助局部使用的药物及机体内源性分子促进伤口愈合。临床应用表明，生物敷料治疗慢性溃疡疗效显著，比如糖尿病足、静脉淤积溃疡、褥疮、烧伤等均可采用[2]。生物敷料通常应具备以下要求[3]：① 保湿、吸湿性良好，能有效保留伤口渗液同时不形成积液；② 伤口组织处粘连程度轻，不易与伤口渗液粘连成痂，减轻换药时的疼痛及造成新生组织损伤；③ 抗菌、抑菌性较好，预防伤口感染；④ 生物相容性优良，对人体无刺激，不会引起中毒、病变等[4]。
2000年，美国食品与药品管理局（FDA）颁布的伤口医疗用品（包括外用药与敷料）行业指南中指出，伤口始终处于湿润环境是标准处理过程，进一步证明了生物敷料作为伤口敷料的价值[5]。现就目前临床应用及研究的各类生物敷料及进展进行总结，为其广泛用于临床奠定基础。
1 生物敷料促进伤口愈合机制
生物敷料主要从保持愈合环境湿润、低氧或无氧微酸环境、酶学清创功能、疼痛减轻四方面促进伤口愈合[6]。
1.1 保持愈合环境湿润
1962年Winter发现伤口在密闭湿润环境下愈合速度较直接接触空气的干燥伤口快1倍。湿润环境促进伤口愈合的机制：① 有助于生长因子释放以及细胞增殖。人体皮肤伤口处首先进行修复的生长因子是PDGF及TGF-β[7]，此类生长因子在类似生理状态的湿润环境中才能发挥功能。生物敷料可使伤口保持湿润，为生长因子和伤口接触提供机会，促进细胞增殖。② 能增加表皮细胞的迁移速率。③ 增强白细胞功能。
1.2 低氧或无氧微酸环境
伤口周边和中心地带间存在的氧浓度梯度会刺激毛细血管向低氧浓度伤口中心生长，直至低氧状态消失。生物敷料通过一定程度密闭和保湿功能，创造出低氧或相对无氧的微酸环境，可使伤口处细菌繁殖受到抑制，有利于成纤维细胞的生长及血管增生，因此更有助于伤口愈合[8]。
1.3 酶学清创功能
研究表明[6]在密闭、湿润环境中，渗液可使多种酶及酶的活化因子被激活，尤其是尿激酶与蛋白酶。这类酶与生物敷料配合（如水凝胶）可加速溶解纤维蛋白和坏死组织，酶学清创功能得以充分发挥。
1.4 疼痛减轻
与传统敷料相比，生物敷料可减轻伤口疼痛与不适，主要原因是暴露的神经末梢受到湿润等张液的保护[9]，同时敷料不与伤口发生粘连，使伤口得到有效保护，减少了更换敷料过程对伤口造成的损伤[10]。
2 生物敷料类型
根据敷料用途以及材质，可将其分成天然材料类、人工合成材料类和载药类敷料。
2.1 天然材料类敷料
2.1.1 植物类敷料
天然材料类敷料包括纱布等[11-12]，而研究最深入的是海藻酸盐敷料。1944年，Speakman等通过将多价金属离子和海藻酸钠进行离子交换，制备出可用于构建敷料的海藻酸钙、海藻酸铁、海藻酸铝、海藻酸铜等多种海藻酸盐纤维[13]。20世纪80年代初，英国Courtaulds公司成功研发出了由海藻酸盐纤维制备的医用敷料[14]。海藻酸盐敷料作为理想的填充体，与纱布一样柔软、易折叠、易敷贴。脓血渗入海藻酸盐敷料后，钙离子等金属离子与体液中的钠离子发生离子交换，不溶于水的海藻酸钙逐渐转换成溶于水的海藻酸钠，将较多水分吸引至纤维内部，得到一种水凝胶体，因此此类敷料具有吸湿性强、揭除容易、有助于血液凝固及伤口愈合等优点。
目前，国内外已进行了大量海藻酸盐敷料的研究。例如，以5%海藻酸钠与15%聚乙烯吡咯烷酮共混后，经辐照交联制备的凝胶状敷料，其吸水能力超过自重18倍，且具有278.44 g/（m2·h）的水蒸气透过率[15]。将包含酸性催化剂、交联剂、聚乙二醇的海藻酸钠溶液与纤维素材料共混，利用聚羧酸酯键将海藻酸盐接枝交联至纤维素上，经干燥、烘焙可构建柔软、吸湿性强的海藻酸盐敷料[16]。以海藻酸盐凝胶作为伤口敷料填充物，采用碱金属盐作为交联剂可使凝胶凝固，从而与敷料层黏和牢固。海藻酸盐凝胶可与体液进行离子交换，海藻酸钠可溶于体液，使整个敷料易于去除，不会造成患者二次损伤[17]。
有研究者用卡拉胶与海藻酸钠共混，经湿法纺丝、氯化钙交联获得生物相容性优良的海藻酸钙-卡拉胶纤维，有望作为促进细胞再生的敷料；亦可采用氯化钙、乙醇混合液作为交联剂，加入质量分数达30%的卡拉胶制备海藻酸盐纤维，该纤维的力学性能大大提高[18]。含银、铜、锌等金属离子的海藻酸盐纤维均具有抗菌作用[19]，其中含银海藻酸盐敷料已普遍应用。有研究将含银海藻酸盐敷料与含有细菌的溶液接触一段时间后测试溶液中细菌含量，结果表明含银海藻酸盐敷料有抑菌灭菌的功能[20]。将海藻酸盐敷料应用于存在大量渗出液的感染伤口，可起到良好效果[21]。海藻酸盐纤维及敷料的抗菌性能优良，但对其抗病毒活性的研究少见[22]。
早在1986年有关海藻酸盐纱布在植皮伤口上的应用研究已证实，海藻酸盐纱布具备一定的止血效果，其可于5 min内使伤口出血停止[23]。依据海藻酸盐的物理、化学及生物特性，海藻酸盐敷料的止血机制可能为：① 其大分子链上的-COOH与血液中的NaCl反应，使血液的电离平衡失衡，同时激活了凝血因子；② 离子交换生成的海藻酸钠吸收血液中大量水分，增加血液浓度与黏度，并减缓其流速；③ 毛细血管末端被海藻酸钠溶于体液后的黏性体堵塞；④ 血小板能迅速黏附于敷料上[24]。
海藻酸盐敷料促伤口愈合效果优于纱布。在供皮组织上，分别使用海藻酸盐敷料、传统纱布、斜发沸石、微孔多糖止血球、水凝胶和多醣体复合物等，结果表明海藻酸盐敷料伤口愈合效果最优，然后依次为水凝胶、微孔多糖止血球、斜发沸石和多醣体复合物[25]。另一项相似的临床研究显示，在供皮组织上覆盖不同敷料，10 d后传统纱布和海藻酸盐敷料的愈合率之比为33%∶70%[26]。对创伤患者进行的临床试验证实，海藻酸盐敷料覆盖后患者伤口面积均明显减小，优于传统纱布[27]。
有学者以海藻酸钠、壳聚糖为原料，掺入环丙沙星制备生物敷料，结果表明海藻酸盐基药物缓释敷料不仅生物相容性优良，还能抑制细菌生长超过7 d，并有效促进伤口愈合[28]。将传统治疗伤口的中药积雪草中的有效成分--积雪草皂苷加入海藻酸盐制成敷料，细胞毒性实验显示此敷料对皮肤成纤维细胞无毒，可释放积雪草皂苷成分，能够作为生物敷料[29]。在各种慢性溃疡伤口的临床护理中，既往多使用1∶5 000呋喃西林溶液对渗出物较多的伤口进行湿敷，但这种手段存在明显问题，如湿敷造成患者活动受限、床单易变湿导致患者受凉等[30]。众多研究显示，海藻酸盐敷料可提供最适宜伤口生长的湿润环境。
2.1.2 动物源敷料
由于同种异体、自体或异种皮移植，存在供区损伤、供皮来源受限等问题，因此动物源敷料在治疗烧伤及皮肤移植时使用较多[31]。此外，有些敷料是采用动物组织制备的，包括明胶敷料、胶原蛋白敷料、动物毛敷料、纤维蛋白敷料、生物流体膜、壳聚糖敷料、丝素蛋白敷料等，在临床已有较多应用[32]。
明胶是胶原蛋白的水解产物，是由氨基酸组成的高分子聚合物。目前，多采用静电纺丝技术制备成纳米纤维敷料或与其他材料复合成生物敷料[33]。例如，明胶与醋酸纤维素共混采用静电纺丝法制备纳米纤维膜，表皮细胞在明胶与醋酸纤维素比例为75/25的膜上增殖率高，因此适合作为细胞支架使用；明胶与醋酸纤维素比例为25/75的膜因其表皮细胞增殖率低而适合作为生物敷料[34]。明胶与丝素蛋白比例为 80/20的双层膜可促进鼠成纤维细胞L929的黏附与增殖，而且能更快地缩小伤口面积、促进上皮化及形成胶原[35]。
胶原蛋白复合敷料是胶原蛋白基敷料研究热点之一，主要由鱼鳞提取的胶原蛋白、纤维蛋白、硬皮豆提取物制备。研究表明其应用于鼠伤口模型可促进伤口愈合，硬皮豆提取物能够通过抑制环氧合酶2、促进诱导型一氧化氮合酶减少炎症发生，而且可促进胶原合成、下调基质金属蛋白酶，影响生长因子分泌，包括VEGF、bFGF、FGF、TGF，因此能够促进伤口愈合[36]。通过冻干法将银鲤鱼鳞提取的胶原蛋白与壳聚糖复合成膜状敷料，二者最优比例为1∶0.25，戊二醛交联比碳化二亚胺交联更稳定；细胞增殖、止血、溶血实验结果表明，此敷料无细胞毒性，具有良好的生物相容性，不会造成溶血，并具有止血功能[37]。
壳聚糖是甲壳素脱乙酰得到的线性天然高分子聚合物，由β-1，4糖苷键连接的2-氨基-β-D葡萄糖组成。壳聚糖通过分子链解聚形成的单体可刺激伤口处成纤维细胞生长、胶原蛋白沉积以及透明质酸合成[38]。采用壳聚糖及其衍生物与其他高分子聚合物、纳米粒子共混制备的生物敷料是壳聚糖敷料研究的重要方向。例如，为释放血小板裂解液，采用冷冻干燥法制备壳聚糖谷氨酸盐-透明质酸钠敷料用于慢性伤口的治疗，结果证实冷冻干燥法未影响PDGF的活性，成纤维细胞在携带血小板裂解液的壳聚糖谷氨酸盐-透明质酸钠敷料上增殖良好[39]。采用静电纺丝法，以壳聚糖基纳米银、聚乙烯醇（poly vi nyl alcohol，PVA）为原料，戊二醛交联制备的敷料具有良好的抗菌性能[40]。与未使用敷料以及聚氨酯敷料相比，壳聚糖-大豆基敷料能促进鼠中厚皮伤口愈合[41]。辐射交联制备的羧甲基壳聚糖-明胶敷料能显著促进大鼠全层皮肤缺损伤口的细胞增殖及血管化，术后第3天敷料组伤口的肉芽组织比对照组显著增厚[42]。目前将壳聚糖与胶原蛋白、海藻酸钠、纤维素等复合制备的多种壳聚糖敷料逐步被患者接受[43-45]。
2.2 人工合成材料类敷料
2.2.1 薄膜类敷料
薄膜类敷料的制备方法是将压敏胶涂覆在生物医用薄膜的一面。透明弹性体是制作薄膜的理想材料，如聚乙烯、聚丙烯腈等，尤其是聚氨酯类材料。然而此类敷料吸收性能差，仅通过转送水蒸气来控制渗出物，渗出物易积于膜下而引发感染，宜复合其他材料达到避免感染的目的[46]。例如，采用壳聚糖与聚氨酯、磺胺嘧啶银混合制备敷料，可增强抗菌性能与机械性能，对革兰阴性菌、铜绿假单胞菌、革兰阳性菌金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌均有灭菌能力，从而在整个伤口愈合过程中起到抗感染作用。以聚氨酯、聚乙二醇和蓖麻油、己二异氰酸酯为原料，采用一次性本体聚合方法，制备的复合膜弹性良好，无细胞毒性，有望用作敷料 [47]。
2.2.2 液体类敷料
液体类敷料作为保护层或药物载体，借助刷涂、喷涂及其他方法涂覆于皮肤上，亦称为喷涂敷料。聚甲基丙烯酸烷氧基酯类以及纳米壳聚糖颗粒喷雾敷料等具有防水、透气、不易污染、成膜稳定等优点，其使用不受伤口部位、面积、形状影响，但由于吸收渗液能力较低，不宜用于伴大量脓血的伤口[48]。张欣等[49]将100例糖尿病足患者分为两组，每组各50例，其中治疗组采用液体敷料与清创机相结合进行换药，对照组采用生理盐水与清创机相结合进行换药；结果表明与对照组比较，治疗组不仅伤口疼痛显著减轻，而且伤口愈合时间显著缩短。提示液体类敷料与清创机相结合可用于治疗糖尿病足伤口，能减轻伤口疼痛，缩短愈合时间，具有临床应用价值。
2.2.3 水胶体类敷料
水胶体类敷料的基材为聚合物，再将水胶体混合黏接在基材上而成，如采用果胶、明胶及羧基甲基纤维素作为水解胶层，同时将液体石蜡与橡胶黏结剂掺入，敷料则易黏附于伤口上。该敷料吸收渗出物的功能是通过水解胶层实现，吸收能力取决于胶层厚度，但如果胶层过厚，闭合度高反而会引起过度湿润并浸渍周围皮肤，因此该敷料用于渗出液多的伤口时，必须增加更换敷料次数，以避免渗出液外漏[50]。
2.2.4 水凝胶类敷料
水凝胶类敷料是将水凝胶材料放置于可渗透的聚合物衬膜上。聚合物衬膜可避免伤口表面脱水与干燥，同时含有部分水合结构的水凝胶材料能够不间断吸收伤口渗出物，可连续使用5～7 d无需更换，然而如吸收大量渗出物时，胶体会发生膨胀，导致敷料与伤口发生分离，外界细菌容易入侵[51]。为明确辐射交联构建PVA/聚丙烯酸钠（polyacrylic acid sodium，PAAS）/丙烯酰胺（acrylamide，AM）聚合物水凝胶敷料的影响因素和性能，有研究通过正交试验设计法，将PVA、PAAS和AM按照不同比例共混，经高温处理后形成均质溶液，采用电子束辐照形成水凝胶膜；然后测试其红外光谱、溶胀度及抗张强度等性能；根据水凝胶敷料吸液性能的优劣，发现PAAS、PVA和AM最优比例为26∶2∶9，其生理盐水溶胀度达4 582.5%±316.3%，三蒸水溶胀度高至46 850.8%±4 256.7%，抗张强度为 （2.677±0.752）MPa；构建的PVA/PAAS/AM水凝胶敷料与国内外水凝胶敷料相比，吸收离子型溶液的能力具有显著优势[52]。
2.2.5 泡沫类敷料
泡沫类敷料具有多孔结构，有利于液体的吸收，几乎可完全透过氧气和二氧化碳[53]。目前聚氨酯与PVA泡沫是泡沫类敷料制备中常用基材，可控制渗出物，制成不同厚度敷料，而且能有效保护伤口，混合药物还能促进伤口快速愈合[54]。但由于泡沫类敷料的多孔结构，伤口组织易长入孔隙，造成脱膜困难，并常有泡沫碎屑遗留于伤口导致瘢痕增多。有研究者将软聚硅酮泡沫敷料用于大疱性表皮松解坏死型药疹治疗，获得较好疗效，将泡沫敷料覆盖于水疱破溃皮肤伤口，并取代胶布功能，可减少对皮肤的刺激；1周后破溃皮肤痊愈，且未发现表皮的继发破溃[55]。
2.3 载药类敷料
在保护伤口基础上为使伤口快速愈合，许多敷料添加了药物成分，称为载药敷料[56]，如洗必泰敷料等手术用消毒敷料、紫榆三黄油纱布等中药油液敷料、红霉素敷料等药物软膏类敷料。载药敷料的常用制备方法是浸渍或涂层。载抗生素敷料是载药敷料中具有代表性的一种，现阶段常用于制备载抗生素敷料的载体有壳聚糖、聚氨酯等。对于感染性伤口，全身应用抗生素到达伤口处的药物浓度低、疗效差，又容易导致对肝脏、肾脏等损害；而在生物敷料中加入抗生素以抗伤口感染，使用方便、效果明显，可使抗生素充分发挥抗菌功能，有力保证生物敷料促进伤口愈合的功能[57]。
载银敷料是一种抗菌效果良好的敷料。金属银属于惰性金属，其抗菌机制为：当伤口渗出液、皮肤上的水分与其接触后，银离子和细菌产生化学反应，导致酶沉淀而丧失活性，从而使细菌的呼吸代谢停止，抑制细菌的生长和繁殖；同时，银离子通过结合细菌DNA及RNA，破坏复制过程，抑制细菌大量繁殖。临床上常用的载银敷料有载银离子敷料和纳米银敷料，其中纳米银敷料毒副作用较载银离子敷料小[57]。
近年，制剂学等学科的新技术也大量用于新型载药敷料的研究中。如采用微囊技术将药物分散在无毒聚合物中，构成半封闭包扎层，这不但使伤口处于湿润无菌环境，而且能持续不断地释放药物，从而使伤口愈合时间缩短。但要得到再现性优良的微囊，对基料及制备技术要求较高。Sakai等[58]发现以β-D-甘露糖醛酸（简称M单元）与α-L-古罗糖醛酸（简称G单元）比例（M/G）为1.30、相对分子质量为7.0×104的海藻酸盐制成的微囊，其微囊膜壁可隔离免疫反应；而M/G为1.30、相对分子质量为2.0×104或相对分子质量为7.0×104、M/G为2.25时，所得到的微囊膜壁不能隔离免疫反应。
目前祛腐生肌的中药广泛用于伤口治疗，且临床疗效显著。研究表明[59]，以载有表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechin gallate，EGCG）的明胶纳米纤维膜外层包覆PVA制备的双层载药敷料，对鼠急性皮肤伤口的愈合有明显促进作用：与未载药敷料组相比，载药敷料组有47%伤口发生快速收缩，组织病理学结果表明其血管生成、再上皮化优于对照组，而炎性反应轻微；经明胶酶谱法检测示载药敷料组的基质金属蛋白酶上调。因此，EGCG的控释、纳米纤维构成的仿生结构与湿润的微环境共同为伤口愈合提供了理想条件。
3 结论
目前生物敷料种类繁多，各具优缺点，尚无一种敷料同时兼具抗菌、促伤口愈合、提供微量元素及营养的功能。如将海藻酸盐与微囊技术、中药材结合制成促进伤口愈合为主要功能的药物缓释敷料，有望综合先进技术、中医外治与海藻酸盐敷料自身的优点，有助于促进皮肤伤口快速修复。