目前具有伤口监测和电刺激功能的智能敷料依赖于由各种传感器和外部电源组成的柔性电子设备。尽管越来越多的努力将所有这些组件集成到柔性，透气和生物相容性的基板上，但在不影响临床适用性的情况下实现零功率电刺激仍然具有挑战性。

近期，南洋理工大学魏磊教授团队报告了一种解决方案，利用伤口和敷料之间的温度梯度来产生电刺激，提供主动伤口愈合管理。这是通过由纳米纤维增强的Fe²⁺/Fe³⁺交联海藻酸盐水凝胶组成的热原电池（TGC）敷料实现的。TGC敷料具有生物相容性、抗菌性能、易重塑性和透湿性。此外，TGC敷料产生外源电场，促进创面自发加速愈合。该研究还集成了一个传感系统，可以监测呼吸速率。在大猪伤口模型中，tgc包扎组在第14天的伤口愈合率较未治疗组提高了约20.6%。无线创面监测系统可以在创面发育的不同阶段对常见的创面模型进行实时监测。相关研究成果以“A thermogalvanic cell dressing for smart wound monitoring and accelerated healing”为题目，发表在期刊《Nature Biomedical Engineering ( IF 26.6 )》上。

图1 纤维复合TGC 敷料的透湿性和离子泄漏特性。

图2 TGC 敷料的热电效应和伤口外源性电场的增强。

图3 TGC 敷料的体外和体内生物相容性及愈合特性。

图4 TGC 敷料的便携式伤口监测分析系统。

结论：

本研究将热电效应引入传统生物材料体系，提出了一种面向慢性伤口治疗的多功能智能敷料策略。所构建的TGC敷料集成了温度监测、渗液管理与电刺激干预功能，展现出良好的协同性能与临床应用潜力。同时，配套开发的可穿戴无线系统可实现伤口温度的实时追踪、智能识别及呼吸频率监测，推动伤口管理向数字化、个性化方向转型，拓展了慢性伤口治疗的新路径。该策略已在糖尿病及细菌感染相关的全层皮肤缺损动物模型中完成初步验证。未来研究可进一步拓展至其他类型伤口（如烧伤、免疫功能障碍、神经系统相关创伤等），并结合多组学分析深入解析调控机制，加速智能敷料的临床转化进程。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41551-025-01440-6