慢性創傷の治癒過程における持続的な低酸素状態は組織再生を制限する重要な要因であり、制御可能な酸素供給高分子材料システムの開発は重要である。本研究では、ポリジメチルシロキサン（PDMS）膜とアルギン酸ナトリウムハイドロゲルの多重界面調整に基づく反応・物質移動結合酸素発生システムを構築した。本システムは多層構造設計により、空間的に過酸化水素（H₂O₂）の貯蔵、膜を越えた拡散、界面触媒作用および酸素輸送の階層的経路を構築し、反応と物質移動の挙動を協調的に制御する。PDMS膜は主要な物質移動制御界面として、膜厚調整によるH₂O₂流束の精密制御を可能にし、迅速な分解過程を物質移動制御された安定した反応として変換する。触媒層は固体-気相界面反応環境を提供し、ハイドロゲル界面は酸素を気体状態から溶存状態に変換し、創傷組織への拡散を促進する。実験結果は、本システムが持続的かつ安定した溶存酸素の供給を実現し、低酸素条件下での細胞生存率を著しく向上させることを示した。糖尿病創傷モデルにおいて、本システムは創傷治癒を著しく促進し、コラーゲン沈着および血管新生を増強した。本研究は、多界面協調による反応および物質移動プロセスの材料設計戦略を明らかにし、低酸素関連疾患の高分子機能材料設計に新たな視点を提供する。

ポリジメチルシロキサン; ハイドロゲルドレッシング; 溶存酸素; 慢性創傷