A hipóxia contínua durante o processo de cicatrização de feridas crônicas é um fator chave que limita a regeneração dos tecidos, tornando o desenvolvimento de sistemas de materiais poliméricos com fornecimento controlado de oxigênio de grande importância. Este estudo construiu um sistema de produção de oxigênio acoplado à reação e transferência de massa baseado em membranas de politetrametilsiloxano (PDMS) e hidrogéis de alginato de sódio com regulação multi-interface. Por meio de um design estrutural multicamadas, estabeleceu-se espacialmente um caminho hierárquico para armazenamento de peróxido de hidrogênio (H₂O₂), difusão através da membrana, catálise na interface e transporte de oxigênio, alcançando um controle sinérgico do comportamento da reação e da transferência de massa. A membrana de PDMS, como interface chave para regulação de transferência de massa, controla com precisão o fluxo de H₂O₂ ajustando a espessura da membrana, transformando o processo de decomposição rápida em uma reação estável controlada pela transferência de massa; a camada catalítica fornece um ambiente de reação na interface sólido-gás; a interface do hidrogél estabiliza a conversão de oxigênio do estado gasoso para dissolvido e promove sua difusão para o tecido da ferida. Os resultados experimentais mostram que este sistema pode alcançar uma saída contínua e estável de oxigênio dissolvido e aumentar significativamente a taxa de sobrevivência celular em condições de hipóxia. No modelo de feridas diabéticas, este sistema promove significativamente a cicatrização, intensificando a deposição de colágeno e a angiogênese. Este estudo revela uma estratégia de design de materiais para regulação sinérgica dos processos de reação e transferência de massa através de múltiplas interfaces, oferecendo uma nova perspectiva para o design de materiais poliméricos funcionais para doenças relacionadas à hipóxia.

polidimetilsiloxano; curativos de hidrogel; oxigênio dissolvido; feridas crônicas