本文由Naveed Ahmad（所属机构：沙特阿拉伯Aljouf地区Sakaka市Jouf大学药学院药剂学系）撰写，以题为“In vitro and in vivo characterization methods for evaluation of modern wound dressings”的综述文章形式，于2022年12月22日在学术期刊*Pharmaceutics*上正式发表。

本综述的核心主题围绕慢性伤口（Chronic Wounds）管理的重大挑战展开，系统性地探讨了现代伤口敷料（Modern Wound Dressings）的评估方法。文章旨在为研究人员和临床工作者提供一个全面的指南，详细阐述用于评价各类先进敷料的体外（In Vitro）和体内（In Vivo）表征技术与模型。全文结构清晰，依次从伤口愈合的病理生理学、传统与现代敷料的演进、评估方法学以及未来展望等多个维度进行了深入分析。

文章首先强调了慢性伤口管理的紧迫性。慢性伤口，如糖尿病足溃疡（Diabetic Foot Ulcers, DFU）、静脉性腿部溃疡（Venous Leg Ulcers, VLUs）、动脉溃疡和压力性溃疡（Pressure Ulcers），因其愈合过程延迟、常停滞于炎症阶段，给全球医疗系统带来了巨大的社会经济负担。传统敷料（如纱布）虽然使用历史悠久，但在处理高渗出性慢性伤口时存在明显局限，例如无法维持适宜的湿润环境、需要频繁更换导致疼痛、缺乏生物活性等。因此，开发具有交互性、生物活性和智能响应的现代伤口敷料成为必然趋势。现代敷料种类繁多，包括交互型敷料（如薄膜、泡沫）、高级交互型敷料（如水凝胶、水胶体、静电纺纳米纤维敷料）以及生物活性敷料（如组织工程皮肤替代物、细胞基敷料、智能敷料、3D打印敷料等）。这些敷料旨在通过提供湿润环境、促进细胞迁移与增殖、调控炎症反应和预防感染等方式，加速和改善伤口愈合过程。

文章的核心“主要论点”之一，是系统梳理和详细阐述了评估现代伤口敷料所需的一系列体外理化表征方法。作者指出，为确保敷料适用于特定伤口类型，必须对其进行全面表征。这包括： 1. 基础物理性质测量：如厚度、水蒸气透过率（Water Vapor Transmission Rate, WVTR）和溶胀能力。合适的WVTR（通常在100-3300 g/m²/24h之间）对于维持最佳湿度、防止脱水或渗出液积聚至关重要。溶胀能力则直接关系到敷料吸收渗出液、维持湿润环境和促进药物释放的能力。 2. 仪器分析：利用扫描电子显微镜（SEM）观察表面形貌与孔隙率；原子力显微镜（AFM）分析表面粗糙度；傅里叶变换红外光谱（FTIR）和核磁共振（NMR）确定化学组成与官能团；热重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）评估热稳定性；X射线衍射（XRD）分析结晶度；高效液相色谱（HPLC）和紫外-可见光谱（UV-Vis）用于测定载药量和含量均匀性。 3. 机械性能测试：敷料的机械性能（如拉伸强度、断裂伸长率、压缩模量）对其在实际应用中的完整性、贴合度以及抵抗皮肤应力至关重要。这些性能通常使用万能试验机（UTM）或质构分析仪，遵循ASTM标准方法进行测试。对于水凝胶等敷料，动态流变分析可用于评估其粘弹性和内部网络结构。 4. 体外抗菌研究：预防感染是伤口敷料的关键功能。常用的评估方法包括抑菌圈法（Disc/Well Diffusion）、最低抑菌浓度（MIC）测定（琼脂/肉汤稀释法）以及菌落计数法（CFU法）。敷料可以加载银纳米颗粒、壳聚糖等固有抗菌材料，或负载抗生素等药物来实现抗菌功能。 5. 药物负载与释放研究：现代敷料常作为药物控释载体。载药量（Loading Efficiency）和包封率（Entrapment Efficiency）需要通过合适的溶剂提取和仪器分析（如UV-Vis, HPLC）来量化。药物释放研究则通常采用体外溶出法，在磷酸盐缓冲液（PBS）或模拟伤口渗出液（Simulated Exudate Fluid, SEF）等介质中进行，并使用Franz扩散池系统评估药物经皮渗透能力。

文章的另一个核心“主要论点”，是全面介绍了用于评估伤口敷料生物相容性和促愈合能力的体外细胞培养/伤口愈合模型以及体内伤口模型。 1. 体外细胞模型：常用的细胞类型包括成纤维细胞、角质形成细胞、血管内皮细胞以及各类干细胞（如间充质干细胞）。细胞毒性评估是首要步骤，通常采用MTT法、AlamarBlue法或Calcein-AM法等，通过直接接触或浸提液间接接触的方式，检测敷料材料对细胞存活率的影响（要求通常>80%）。更重要的是，一系列体外伤口愈合模拟实验被用于直接评估敷料的促愈合潜力： * 划痕实验（Scratch/Wound Healing Assay）：在单层细胞上制造人工“划痕”，观察并定量分析在敷料浸提液或材料存在下，细胞迁移并封闭划痕区域的能力和速率。 * 细胞迁移与侵袭实验：使用Transwell小室等装置，定量研究细胞在敷料成分诱导下，穿过多孔膜的能力，模拟体内细胞向伤口迁移的过程。 * 管形成实验（Tube Formation Assay）：将内皮细胞接种在基质胶上，评估敷料条件是否能够促进内皮细胞形成管状结构，这是体外研究血管生成（Angiogenesis）的关键模型。 * 细胞增殖与胶原合成测定：通过BrdU/EdU掺入法检测DNA合成，或通过羟脯氨酸含量测定、Sirius Red染色等方法定量分析细胞外基质（Extracellular Matrix, ECM）中胶原的合成情况。 2. 体内伤口模型：这是评价敷料最终效果的金标准。文章详细列举了多种动物模型： * 急性伤口模型：在健康啮齿类动物（大鼠、小鼠）或猪的背部制作全层皮肤缺损（Excisional Wound）或切口伤（Incisional Wound）。通过定期拍照、图像分析软件（如ImageJ）测量伤口面积收缩率来量化愈合速度。组织学分析（苏木精-伊红染色H&E， Masson三色染色等）则用于评估再上皮化（Re-epithelialization）程度、肉芽组织（Granulation Tissue）厚度、胶原沉积、血管生成和炎症细胞浸润等关键愈合指标。 * 慢性伤口模型：为了更真实地模拟临床慢性伤口，研究人员开发了多种病理条件下的模型。最典型的是糖尿病伤口模型，通过注射链脲佐菌素（STZ）或使用遗传性糖尿病小鼠（如db/db小鼠）来诱导糖尿病状态，在此类动物身上制造的伤口愈合显著延迟，可用于测试针对糖尿病足溃疡的敷料。此外，还有缺血性伤口模型（通过结扎血管造成局部缺血）、感染性伤口模型（在伤口处接种细菌如金黄色葡萄球菌或铜绿假单胞菌）以及辐射损伤伤口模型等。这些模型能够评估敷料在复杂病理微环境中的促愈合、抗感染和调节免疫反应的综合能力。

文章的第三个“主要论点”，是对现代伤口敷料的分类、优势与挑战进行了系统性评述。作者不仅列表总结了各类敷料（薄膜、泡沫、水胶体、水凝胶、纳米纤维、细胞基、抗菌、智能响应、3D打印等）的代表性研究、所用生物材料、伤口类型和主要发现，还深入分析了它们各自的优缺点。例如，水凝胶敷料保湿性好、能促进细胞活动，但机械强度可能不足；智能敷料能响应伤口pH、温度、酶或活性氧水平变化，实现按需释药或实时监测，但制造成本和复杂性较高。文章特别指出，未来的发展需要解决几个关键挑战：如何实现敷料性能（如机械强度、降解速率、药物释放动力学）与动态变化的伤口微环境精准匹配；如何降低先进敷料（尤其是细胞治疗和智能敷料）的成本以促进临床转化；以及如何通过更标准化、更相关的评估模型（如人源化模型、器官芯片）来预测临床疗效。

最后，本综述的重要价值与意义在于其全面性与指导性。它不仅仅是一篇文献汇总，更是一份详尽的“方法学手册”和“研究路线图”。对于刚进入该领域的研究人员，它提供了从基础表征到高级功能评估的完整技术框架；对于有经验的研究者，它系统梳理了最新的模型发展和各类敷料的前沿进展。文章强调了跨学科合作的重要性，融合了材料科学、药剂学、生物学和临床医学的知识，旨在推动下一代伤口敷料的理性设计与高效开发。通过明确指出当前评估体系的不足和未来研究方向（如开发更精准的慢性伤口模型、整合实时监测功能的智能敷料、探索细胞外囊泡等新型治疗载体），本文为加速慢性伤口管理领域的创新与突破奠定了坚实的知识基础。