Постоянная гипоксия в процессе заживления хронических ран является ключевым фактором, ограничивающим регенерацию тканей, поэтому разработка полимерных материалов с контролируемой подачей кислорода имеет важное значение. В настоящем исследовании создана многофазная система совместного протекания реакции и массопереноса на основе мембраны из полидиметилсилоксана (PDMS) и гидрогеля на основе альгината натрия. За счёт многослойной конструкции пространственно сформированы иерархические пути хранения, диффузии через мембрану, катализа на интерфейсе и транспорта кислорода, что обеспечивает координированное регулирование реакции и массопереноса. Мембрана PDMS служит ключевым интерфейсом контроля массопереноса, позволяя точно регулировать поток H₂O₂ за счёт изменения толщины мембраны, превращая быстрый процесс разложения в стабильную реакцию, контролируемую массопереносом; каталитический слой обеспечивает твердое-газовое реакционное окружение; гидрогелевый интерфейс способствует превращению кислорода из газовой в растворённую фазу и его диффузии в ткани раны. Экспериментальные результаты показали, что система способна обеспечивать стабильный и продолжительный выход растворённого кислорода и значительно повышает выживаемость клеток в условиях гипоксии. В модели диабетической раны система значительно ускоряла заживление, а также усиливала отложение коллагена и ангиогенез. Исследование раскрывает стратегию дизайна материалов с многофазным координированным регулированием реакции и массопереноса, предлагая новые идеи для разработки функциональных полимерных материалов при заболеваниях с дефицитом кислорода.

полидиметилсилоксан; гидрогелевые повязки; растворённый кислород; хронические раны