Zhiying Zhang ^{1, *}, Lijun Liu ^{1, *}, Huan Wang ^{2, *},Wangni Xie ¹,Wenhao Zhai ¹, Linlin Wen ¹, Boya Zhang ¹, Kexuan Liu ¹, Xue Zhang ¹, Shuchen Liu ¹, Lei Huang ¹, Daowei Li ¹, Yanmin Zhou ¹

¹ 吉林省牙发育与骨重塑重点实验室，吉林大学口腔医院，中国吉林省长春市130021;

²中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室与化学生物学实验室，中国吉林省长春市130022

* 这些作者对这项工作作出了同等贡献

通讯作者: Daowei Li and Yanmin Zhou

E-mail: jluldw@jlu.edu.cn (Daowei Li); Zhouym@jlu.edu.cn (Yanmin Zhou)

摘要

目的: 大面积全层皮肤伤口的治疗面临重大挑战，特别是在实现无瘢痕愈合和皮肤附属器再生方面。本研究引入了一种便携式方法，通过利用低强度脉冲超声(LIPUS)激活的压电静电纺丝膜来调节局部电环境，以促进无瘢痕愈合和皮肤附属器再生。

实验方法: 通过静电纺丝技术制备了多巴胺修饰的聚偏氟乙烯(DA/PVDF)纳米膜，并在不同LIPUS刺激下进行压电表征。利用扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦显微镜检测细胞在膜表面的粘附情况，以评估表面相互作用。分别采用CCK-8实验和Transwell迁移实验进一步分析细胞增殖和迁移能力。最后，在小鼠模型中测试了DA/PVDF膜对全层皮肤缺损愈合的影响。通过拍照记录愈合过程，并通过组织学分析评估功能性皮肤再生情况。

实验结果: DA/PVDF纳米膜的平均直径为732 ± 232 nm，在LIPUS刺激下可产生450 mV的电压，与单独的PVDF膜相比，电压增加了1.28倍。体外实验表明，LIPUS激活的膜可增强细胞粘附和增殖，使细胞在三天内的生长量增加了1.14倍。Transwell迁移实验显示迁移细胞数为244.67 ± 7.85个。体内实验中，DA/PVDF+LIPUS组表现出显著更高的伤口愈合率，表皮再生、胶原纤维沉积与重塑以及血管和皮肤附属器形成均得到改善。

结论: 多巴胺修饰增强了PVDF膜的压电性能，促进了细胞粘附，并推动了真皮和血管的再生。LIPUS产生的机械波有效刺激了膜的形变，产生了一个模拟皮肤自然生物电场的局部电微环境，从而加速了功能性伤口愈合。

关键词: 压电材料，多巴胺，低强度脉冲超声，皮肤伤口愈合，皮肤附属器再生