摘要：糖尿病慢性创面（diabetic chronic wounds, DCWs）因细菌感染、免疫失调、持续性氧化应激和微循环障碍的协同作用而难以愈合，对组织再生构成重大挑战。自组装水凝胶（self-assembled hydrogels, SAHs）凭借其分

　　摘要：糖尿病慢性创面（diabetic chronic wounds, DCWs）因细菌感染、免疫失调、持续性氧化应激和微循环障碍的协同作用而难以愈合，对组织再生构成重大挑战。自组装水凝胶（self-assembled hydrogels, SAHs）凭借其分子可编程性、可调网络架构以及对病理创面微环境的响应能力，在复杂慢性创面修复中展现出独特优势。本综述总结了氢键、π-π堆积、金属配位、疏水相互作用、静电相互作用及动态共价键等多种相互作用在构建三维水凝胶网络中的作用，进一步探讨了涵盖短肽、多糖、金属离子、核酸、环糊精（cyclodextrins, CDs）及动态共价交联材料等SAHs的主要设计策略与生物学功能。本综述聚焦DCWs的病理特征，重点阐述了SAHs在抗菌、抗炎、抗氧化、免疫调节、促血管生成及组织再生应用中的近期研究进展。尽管多种SAHs已在临床前动物模型中显示出良好的治疗疗效，但临床实践仍主要依赖传统水凝胶制剂。未来研究应着力加强材料设计与病理机制之间的整合，并建立标准化评估框架，以促进SAHs在DCWs治疗中的临床转化。

　　氢键是自组装中最常见且最重要的驱动力之一，具有显著的方向性和可逆性，能够使分子自发排列并形成稳定的三维网络。其产生于氢供体（-NH、-OH）与氢受体（-C=O、-N）之间的相互作用，驱动肽链或小分子形成β-折叠、α-螺旋等二级结构，并进一步组装为水凝胶网络。代表性的氢键驱动短肽系统包括RADA-PDGF2、RADA16-I、SCIBIOIII和KGH等。在这些系统中，肽链间的分子间氢键促进β-折叠结构的形成，并通过纳米纤维组装进一步构建三维水凝胶网络。例如，在RADA-PDGF2自组装肽水凝胶中，源自PDGF-BB的活性片段PDGF2被引入RADA16-I的C端，氢键与静电相互作用协同驱动肽组装形成β-折叠纳米纤维网络，构建支持细胞迁移和增殖的三维支架，同时保留信号基序的生物学活性，从而实现可控的分子释放。该实例表明，调控肽序列组成和引入功能基序可在维持氢键驱动组装能力的同时，实现对自组装结构和材料功能的协同调控。此外，RADA16-I和KFE8等短肽系统依赖β-折叠结构形成纤维网络，而组装条件（如pH、离子强度和分子浓度）的变化可进一步影响纤维形态、网络架构和水凝胶粘弹性。总体而言，氢键驱动系统具有可逆性和环境响应性，但单一氢键相互作用常易受外部条件影响，可能限制水凝胶的长期稳定性。因此，氢键常与π-π堆积、静电相互作用或金属配位等其他非共价相互作用联合使用，以增强水凝胶网络的稳定性和力学性能。

　　π-π堆积是芳香环之间的非共价相互作用，是芳香族封端短肽和小分子自组装形成高度有序结构的关键驱动力。其源于芳香环π电子云的相互重叠以及范德华力的协同贡献，诱导组装单元采取平行或偏移的堆叠构型，从而构建紧密稳定的分子网络。π-π堆积对芳香结构表现出强依赖性且具有高度可调性，其相互作用强度和堆叠模式可通过芳香基团的共轭结构、电子性质和取代基类型进行调控，进而影响分子组装行为和纤维结构形成。代表性系统包括Fmoc-FF、芘-GG和Nap-FF等芳香族短肽，其中芳香基团间的π-π堆积促进分子有序排列和纳米纤维结构形成，而氢键等其他非共价相互作用有助于维持组装网络的稳定性。以Fmoc-FF系统为例，Fmoc的芳香结构通过π-π相互作用促进二肽分子的有序堆叠，氢键则促进纤维结构形成，并进一步组装为三维水凝胶网络。同样，Nap-FF和芘-GG系统分别利用Nap和芘的芳香结构增强分子间堆叠相互作用，调控组装形态和网络架构。此外，π-π堆积常与氢键和疏水相互作用协同作用，维持自组装网络的稳定性，并为具有芳香或疏水结构的分子提供相互作用界面。通过调控芳香基团的结构特征，可进一步调节SAHs的力学性能和功能表现，因此π-π堆积在调控SAHs的结构形成和功能设计中发挥重要作用。

　　金属配位通过将结构交联与功能调控相结合，成为SAHs中的关键机制。金属离子可与羧基、酚羟基、咪唑基和氨基等基团形成可逆配位键，从而构建具有动态特征的三维网络。配位强度和组装行为受金属离子类型、价态、电荷密度以及配体结构等因素影响，不同的金属-配体组合可进一步调控水凝胶的力学性能、稳定性和环境响应性。由于动态配位键在外界刺激下可发生解离和重组，其不仅能增强网络稳定性，还能赋予水凝胶结构适应性和功能响应性。在典型金属配位系统中，金属离子通过与生物分子中功能基团的相互作用促进网络构建。例如，Fe3+和Zn2+可与羧基和酚羟基等基团形成配位相互作用，增强分子间连接并为材料提供动态调控能力。例如，在可释放二氧化碳的光热响应性白及多糖水凝胶（CO2@PDA水凝胶）中，羧甲基化白及多糖（CBSP）作为基质，通过Fe3+与羧基之间的动态配位形成稳定的交联网络，同时掺入聚多巴胺纳米颗粒（PDA NPs）赋予水凝胶光热响应功能。在近红外照射下，PDA NPs产生光热效应并促进HCO3-分解释放CO2，从而实现结构构建与功能调控的整合。该实例表明，金属配位不仅能促进水凝胶网络形成，还能通过与功能组分的整合进一步拓展材料性能。总体而言，基于金属配位的系统具有动态交联和功能可调性，但其性能取决于特定的金属-配体相互作用模式，因此需要在结构稳定性、响应性和生物安全性之间取得平衡。

　　疏水相互作用是控制两亲性分子自组装的重要非共价驱动力之一。在水性环境中，疏水基团倾向于聚集以最小化与水的接触，而亲水基团则与水分子形成稳定相互作用，这两种相互作用的平衡促进了组装单元的有序排列和稳定结构的形成。该过程受温度、浓度和溶液极性等因素调控，可用于调节自组装体系的聚集行为和结构形成。疏水基团的聚集促进分子有序组装，并与π-π堆积和氢键等相互作用协同维持结构稳定性。例如，姜黄素（Cur）和槲皮素等疏水性生物活性分子可通过疏水相互作用促进分子聚集，并参与超分子结构的形成。例如，可注射光交联复合水凝胶（OCS/NX@Cur水凝胶）由氧化黄芪多糖（OAPS）、羧甲基壳聚糖（CMC）和甲基丙烯酰化海藻酸钠（SAMA）构建，通过紫外光交联与Mg2+介导的相互作用协同形成多糖三维网络。此外，由牛膝多糖（NX）和Cur组成的超分子组装体（NX@Cur）被掺入该系统。疏水性Cur通过疏水相互作用和π-π堆积形成疏水结构域，而NX中的亲水基团通过氢键和静电相互作用稳定界面，从而生成稳定的超分子纳米结构。该实例表明，疏水相互作用不仅能促进疏水性功能分子的组装，还能与其他非共价相互作用协同调控药物负载和材料功能。总体而言，疏水相互作用促进分子聚集、调控组装行为并增强功能组分的稳定性，在SAHs的结构构建和功能设计中发挥重要作用。

　　静电相互作用通过带相反电荷组分之间的静电吸引诱导物理交联，是促进SAHs网络形成的重要驱动力。带电组分可迅速建立分子间连接，促进组装单元的排列和稳定网络结构的形成。由于对离子强度、pH和电荷密度具有高敏感性，静电相互作用表现出动态调控特征，可用于调节水凝胶的组装行为和结构性能。典型的静电驱动系统通常利用带正电和带负电的聚合物、蛋白质或小分子之间的相互作用构建网络结构。例如，壳聚糖（CS）和透明质酸（HA）可通过相反电荷间的静电吸引形成聚电解质复合网络，而明胶和海藻酸盐（Alg）等天然聚合物也可通过电荷相互作用构建水凝胶系统。例如，电荷驱动的自组装微球水凝胶支架（SMHS）通过带正电的黑磷（BP）负载甲基丙烯酰化壳聚糖微球（CS-MS）与带负电的碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）负载甲基丙烯酰化透明质酸微球（HA-MS）之间的静电相互作用形成，生成多相网络，不仅增强了材料的力学性能，还实现了协同光热治疗和药物递送。两种微球通过静电吸引自组装成多相水凝胶网络，弱静电相互作用不仅促进微球快速组装，还赋予材料良好的可注射性。结合黑磷的光热转换能力和bFGF的递送功能，该系统可实现光热治疗与组织再生的协同调控。总体而言，静电相互作用具有快速组装、动态调控和环境敏感性等特征，常与氢键、疏水相互作用或金属配位联合使用，以增强网络稳定性并拓展SAHs的功能。

　　动态共价键是指可通过可逆化学反应进行可逆形成和断裂的共价连接。在保持共价键稳定性的同时，其向系统引入动态可调特性。通过键的断裂、交换和重组，动态共价反应可实现网络结构的动态调整，使SAHs具有环境响应性、自愈能力和可逆调控能力。动态共价键通常源于功能基团之间的可逆缩合、加成或交换反应，常见类型包括席夫碱键（C=N）、硼酸酯键（B-O）、二硫键（S-S）、肟键（C=NOH）、腙键（C=NNH-）、二硒键（Se-Se）以及Diels-Alder可逆环加成键等。不同类型的动态共价键具有不同的反应动力学和刺激响应特征。例如，席夫碱键对pH变化高度敏感且具有快速交换动力学；肟键和腙键在水性环境中保持一定可逆性的同时具有较好的稳定性；硼酸酯键对葡萄糖浓度和氧化应激具有响应性；二硫键和二硒键在氧化还原条件下发生动态断裂和重组；Diels-Alder键则可响应热或光子刺激实现可逆交联调控。在基于席夫碱的动态共价系统中，氧化多糖产生的醛基可与含氨基组分发生可逆缩合反应形成C=N键。这些动态键使网络在外部机械破坏后可通过键交换实现网络修复，因此被广泛用于构建具有自愈合和可注射性能的水凝胶。作为硼酸酯动态共价键的代表性实例，鸟苷驱动的透明质酸基超分子水凝胶（HP/G@hemin@Gox水凝胶）通过鸟苷在K+存在下自组装形成G-四分体平面，随后与苯硼酸功能化透明质酸（HA-PBA）形成动态硼酸酯网络。此外，整合了氯高铁血红素和葡萄糖氧化酶（hemin-GOx）的仿生催化系统被掺入其中，使水凝胶能够在活性氧（ROS）富集的微环境中进行响应性调控。该实例表明，动态共价键不仅能增强水凝胶网络的稳定性，还能通过可逆化学交换赋予材料环境响应性和功能调控能力。总体而言，动态共价键将共价键的结构稳定性与动态可逆性相结合，通过选择不同的动态键类型可实现自愈合、环境响应性和结构调控，为构建智能化和可编程自组装系统提供了重要的化学基础。

　　在复杂的病理微环境中，单一相互作用模式不足以同时实现力学稳健性和功能响应性，因此多种组装机制的协同整合已成为SAHs的关键设计策略。通过整合氢键、π-π堆积、金属配位、疏水相互作用、静电相互作用和动态共价键，可在分子和网络尺度建立多层次交联，实现兼具力学稳健性和智能响应性的复合结构。例如，二甲双胍/Cu负载聚多巴胺纳米颗粒复合水凝胶（/HG水凝胶）通过多巴胺改性明胶（Gel-DA）与HA-PBA之间的动态硼酸酯交联构建，同时Cu负载聚多巴胺纳米颗粒（CuPDA NPs）作为金属配位节点生成双网络结构。二甲双胍（Met）与CuPDA NPs相互作用并参与B-N配位，实现pH和葡萄糖响应性释放以调节炎症。同时，CuPDA NPs表现出近红外光热抗菌活性，Cu2+的持续释放促进血管生成和组织再生。另一实例中，小球藻-明胶-PEG多功能水凝胶（CPGel）由小球藻来源的生物活性组分、明胶和聚乙二醇（PEG）组装而成，其多层次网络通过氢键、疏水相互作用和静电相互作用稳定，共同提供抗菌、抗氧化和免疫调节功能。多种相互作用机制的协同组合为构建能适应复杂病理条件并提供整合治疗功能的SAHs奠定了坚实基础。

　　综上所述，SAHs的构建依赖于多种非共价相互作用和动态共价键的协同参与，不同的组装机制赋予材料多样化的理化性质和生物学功能。例如，氢键驱动的β-折叠结构可模拟ECM微环境；π-π堆积有助于网络稳定性并改善药物负载和释放效率；金属配位赋予抗菌和免疫调节能力；疏水相互作用用于构建温敏或可注射平台；静电相互作用增强多组分复合和网络稳定性；动态共价键在维持结构完整性的同时提供可逆性和环境适应性。不同作用机制并非简单叠加，而是协同构建可重构、可响应、可调节的三维网络，为后续多功能整合奠定基础。

　　纯药物自组装系统通过单一或有限数量小分子单元之间的氢键、疏水相互作用、π-π堆积、静电相互作用等非共价力自发形成三维网络，无需额外交联剂或聚合物载体。这类系统因其分子结构简单、相互作用机制明确、组装过程可逆，表现出结构简洁性和内在的结构-功能整合性。其核心概念常被描述为材料即药物，即组装单元本身同时提供结构支撑和生物活性。小分子自组装通常依赖芳香环、羟基、羧基或酚羟基等功能基团之间的相互作用，驱动分子在溶液中有序堆叠形成纳米纤维或纳米片，随后组装成连续的超分子网络。这些系统的力学性能、粘附性和环境响应性可通过调节分子取代基、pH、离子强度或温度进行精细调控。与传统载药水凝胶相比，纯药物自组装系统减少了对外源载体的依赖，实现了结构构建单元与治疗功能的整合。然而，力学稳定性不足、长期储存稳定性有限以及天然生物活性组分的批次间差异仍阻碍其进一步临床转化。在已报道的纯药物自组装系统中，天然小分子药物是最具代表性的构建单元类别。例如，黄芩苷-血根碱二元小分子自组装水凝胶（BA-SAN凝胶）通过黄芩苷（BA）和血根碱（SAN）经静电吸引、氢键和π-π堆积的协同自组装构建，形成致密纳米纤维网络，具有良好的结构稳定性和自愈合能力。芒果苷自组装水凝胶（MF凝胶）由芒果苷（MF）通过分子间氢键和芳香π-π堆积自发组装形成三维纳米纤维网络，具有良好的力学稳定性、生物相容性和可注射性。绿原酸自组装水凝胶（CA水凝胶）由单一小分子药物绿原酸（CA）通过氢键和π-π堆积自组装形成稳定的三维网络，表现出良好的生物相容性和可注射性。百里酚@甘草酸自组装水凝胶（）由百里酚（THY）和甘草酸二钾（DG）通过疏水相互作用和氢键驱动的非共价自组装形成三维网络，在中性条件下以胶束形式存在，在酸性条件下转变为水凝胶，表现出典型的pH响应性和可注射性。香芹酚@甘草酸铵自组装水凝胶（）由香芹酚（CAR）和甘草酸铵（AG）通过氢键和疏水相互作用构建稳定多孔结构，表现出显著的抗菌和抗感染能力。总体而言，纯药物自组装系统通过简单小分子构建单元与多种非共价力的协同相互作用构建从分子到宏观尺度的网络，不仅表现出高可逆性和功能可调性，还能通过分子设计实现环境响应性和治疗功能拓展。然而，其临床转化仍受力学性能不足、规模化制备困难和天然活性组分批次间差异等因素限制。未来涉及多组分协同组装或与其他功能模块整合的策略有望进一步增强其转化潜力。

　　与纯药物自组装系统相比，功能化自组装系统在结构构建和功能整合方面表现出更大的多样性。这些系统不仅依赖小分子或短肽的非共价组装，还通过多组分协同、化学修饰或动态交联调控实现功能拓展。功能化自组装系统的核心特征是结构协同和功能整合，不同模块通过氢键、π-π堆积、金属配位或动态共价键参与组装，共同形成多层次、响应性凝胶网络。在结构上，组合相互作用（如氢键-π-π堆积和金属配位-疏水相互作用）可增强网络稳定性和环境适应性，而生物识别序列、金属离子或动态共价键等模块的引入进一步赋予材料可控药物释放、信号调控或组织修复等整合功能。

　　短肽因其序列可编程性、结构可控性和优异的生物相容性，已成为SAHs中应用最广泛的材料系统之一。通过调节氨基酸组成、亲疏水序列分布、芳香基团含量和末端化学修饰，可精确调控肽的空间构象和生物学功能。短肽通常通过骨架氢键形成β-折叠等有序二级结构，而侧链疏水相互作用、静电相互作用和芳香基团间的π-π堆积进一步稳定纳米纤维结构，最终构建三维水凝胶网络。典型的结构性短肽包括KGH（Ac-KLDLKLDLKLDL-GGH-CONH2）、Q11（Ac-QQKFQFQFEQQ-NH2）和RADA16-I（Ac-RADARADARADARADA-NH2）等。这些肽依赖其重复序列形成β-折叠纳米纤维，从而构建模拟ECM的三维支架。例如，可注射自组装肽纳米纤维水凝胶（KGH水凝胶）通过KGH自组装形成基于β-折叠的三维纳米纤维网络，模拟ECM微环境，促进细胞粘附和血管生成，利于组织修复。该系统凸显了结构性短肽通过精确序列设计构建仿生支架的优势。然而，其功能主要依赖材料本身提供的结构支撑，在复杂病理环境中主动生物学调控能力相对有限。与结构性短肽相比，功能性短肽引入了RGD、KLT或IKVAV等生物识别序列，赋予材料受体识别和信号调控能力。杂合自组装肽水凝胶（F-Q/F-G水凝胶）通过F-Q和F-G的协同自组装构建稳定的β-折叠纳米纤维骨架，同时QHREDGS和RGD基序协同增强内皮细胞粘附、迁移和增殖。该系统表明，将功能信号序列整合到短肽骨架中可推动肽基材料从单纯结构支撑向结构与生物学功能协同调控转变。然而，纯肽系统常存在力学强度不足、结构稳定性有限和合成成本较高等问题，难以在复杂病理微环境中维持结构完整性和生物学功能。为解决这些限制，研究者采用了共组装和杂化策略，如引入芳香族封端基团（如Fmoc和Nap）或将短肽与天然多糖或合成聚合物共组装以增强力学性能和环境适应性。例如，在芴甲氧羰基-二苯丙氨酸/海藻酸盐杂化水凝胶（Fmoc-FF/Alg水凝胶）中，Fmoc-FF通过芳香π-π堆积和分子间氢键形成纳米纤维，Ca2+交联的Alg提供协同增强作用，从而提升材料的力学性能和可打印性。该系统表明，短肽与其他材料的协同组装可有效克服单一肽基系统的局限性，同时保留其分子可编程性和生物相容性。总体而言，短肽和功能肽因其高可设计性、可调组装行为和优异生物活性在SAHs中展现出显著应用潜力，但其进一步应用仍受成本、规模化制备和长期稳定性等因素限制。未来研究应通过模块化设计和多组分协同组装策略增强其转化潜力。

　　天然多糖因来源丰富、生物相容性优异、可生物降解且易于化学修饰，成为SAHs中广泛应用的生物基材料。其含有丰富的羟基、羧基和氨基等功能基团，可通过氧化、甲基丙烯酰化等策略进一步功能化。这些特性使多糖基系统能够为细胞粘附、迁移和组织再生提供适宜的微环境。天然多糖水凝胶主要依靠分子间氢键、静电相互作用和离子配位促进链间缔合，从而形成三维网络结构。通过调控分子结构和引入功能基团，可进一步优化其自组装行为、力学性能和生物学功能。根据化学结构和生物来源，常用于构建SAHs的天然多糖包括HA、CS、Alg和硫酸软骨素（ChS）。由于主链结构和功能基团的差异，不同多糖表现出独特的组装行为以及调控水凝胶体系结构、力学和生物学性能的不同能力。其中，HA富含羧基和羟基，具有优异的亲水性和生物识别性，但通常形成溶胀行为显著的柔软凝胶。CS含氨基，具有阳离子特性和抗菌性能，但稳定性较差且对pH高度敏感。Alg是由β-D-甘露糖醛酸（M）和α-L-古洛糖醛酸（G）通过β-(1→4)糖苷键连接组成的线性共聚物，虽可与Ca2+形成蛋盒结构，但所得离子交联相对较弱，凝胶趋于脆性。ChS含硫酸基团，能够结合生长因子并模拟ECM，但其自组装能力有限且力学性能较低。尽管天然多糖基水凝胶具有优异的生物相容性和生物活性，其实际应用常受力学强度不足、结构稳定性有限和功能多样性欠缺等因素制约。为克服这些挑战，研究者开发了化学修饰和与其他功能材料杂化等多种策略。掺入PEG和聚乙烯醇（PVA）等合成聚合物可增强水凝胶网络并提高力学稳健性。此外，纳米材料、生物活性分子或生物信号因子的整合可提供额外功能，使天然多糖水凝胶具有抗菌、抗氧化和组织再生性能。例如，单宁酸/壳聚糖/聚乙二醇凝聚物粉末衍生的原位自凝胶水凝胶（TCP水凝胶）由单宁酸（TA）、CS和PEG共组装而成，可在吸水后原位凝胶化。该水凝胶通过氢键和静电相互作用形成稳定网络，表现出优异的湿粘附性、抗氧化性和抗菌性能。在该系统中，CS通过其氨基与其他功能组分的静电相互作用促进水凝胶网络形成。同时，TA丰富的酚羟基通过氢键增强分子间相互作用，同时提供内在抗氧化活性和增强的粘附能力。PEG的掺入进一步改善了网络完整性、稳定性和柔韧性，从而使水凝胶具有湿粘附、抗氧化和抗菌等多功能特性。该设计策略体现了天然多糖与功能组分协同整合以定制先进水凝胶性能的思路。总体而言，天然多糖因其优异的生物相容性、可生物降解性和化学可调性，是制备SAHs的有前景平台。然而，仍需通过化学改性和复合工程进一步优化以克服其在力学稳健性和功能多样化方面的固有局限性。

　　金属离子是SAHs中的重要功能组分，可通过离子交联或金属配位参与网络构建，增强材料的力学性能并提供功能调控能力。金属离子可与羧基、酚羟基、咪唑基和氨基等功能基团形成配位键，促进分子间相互作用并构建动态交联网络。同时，配位相互作用的可逆性赋予系统自愈合特性和环境响应性。不同金属离子的价态、电荷密度和配位能力决定其在水凝胶系统中的具体作用。例如，Ca2+与多糖相互作用形成典型的蛋盒结构，改善凝胶弹性；Mg2+有助于增强柔韧性和生物相容性；Al3+通过高价配位增强网络密度和力学稳定性。此外，某些金属离子可赋予水凝胶特定生物学功能。例如，Zn2+有助于组织修复和细胞增殖，Mn2+具有抗氧化和促血管生成活性，Fe3+通过氧化还原过程参与ROS调控，Cu2+赋予系统导电性和抗菌性能，Ag+兼具交联能力和广谱抗菌活性。然而，某些金属离子的高化学反应活性可能诱导氧化应激或细胞毒性，因此需要优化配位环境或开发复合策略以实现性能平衡。例如，bola型两亲超分子自组装水凝胶（HLQMes/Cu水凝胶）通过组氨酸衍生的bola型两亲分子（HLQMes）与Cu2+之间的金属配位驱动组装构建，具有良好的力学性能、自愈合能力和可注射性。该系统凸显了金属离子通过动态配位调控分子组装和材料性能的优势。为进一步拓展金属离子的功能，可将其与无机组分整合构建有机-无机杂化系统。例如，金属氧化物（如ZnO和Fe3O4）、金属纳米簇（如Ag NCs、Cu NCs和Au NCs）、碳基材料（如GO、CNTs和CQDs）以及生物无机材料（如HAp）可通过表面修饰、物理嵌入或与有机网络的协同相互作用整合到水凝胶系统中。这些组分增强水凝胶的力学性能，并赋予其光热活性、导电性、抗菌性能和催化能力等额外功能。这种有机-无机杂化策略可克服单一金属离子系统在功能有限和稳定性不足方面的局限。例如，混合价铜纳米簇交联水凝胶（HS-Cu水凝胶）通过硫脲接枝透明质酸（HA-NCSN）与混合价铜纳米簇（Cu+/Cu2+NCs）之间的金属配位驱动组装构建三维交联网络。Cu+/Cu2+纳米簇赋予水凝胶导电性、光热活性和抗氧化能力等多重功能，在DCWs中表现出显著的抗菌、抗炎和促愈合效果。该系统凸显了金属离子与无机功能组分协同设计在改善水凝胶性能方面的优势。总体而言，金属离子通过配位交联增强网络结构并为材料提供功能扩展能力，无机组分的掺入可进一步实现性能调控；然而，金属基系统的活性、稳定性和生物安全性需仔细考量，以实现结构性能与生物学功能之间的平衡。

　　核酸自组装材料是指由DNA或RNA构建单元构成的智能水凝胶，具有高度可编程的分子架构和精确识别能力。通过合理的碱基序列设计，核酸链可在水性环境中通过互补碱基配对、氢键和静电相互作用自发组装成三维网络。双链DNA常作为核酸基水凝胶的基本结构骨架，而序列特异性核酸链可自组装形成G-四链体、i-motif或三叉连接（TWJs）等高级结构，从而为水凝胶网络提供可控交联位点和动态响应单元。这些结构特征赋予核酸水凝胶优异的设计灵活性和动态响应性。与短肽和多糖等天然自组装材料相比，核酸自组装系统在序列可编程性和分子识别特异性方面具有独特优势。通过调控碱基排列、链长和链间连接模式，可在基本保持化学组成不变的情况下精确调节水凝胶的孔隙率、力学性能和降解行为。将适配体序列引入核酸支架可实现高选择性分子识别、药物富集和刺激响应性释放，从而实现精确的结构-功能整合。然而，纯核酸网络常存在力学强度不足、成本相对较高和体内稳定性有限等问题。因此，将核酸与纳米材料、聚合物或金属组分整合的协同组装策略日益发展，以增强结构稳定性和拓展功能能力。随着核酸化学修饰技术的进步，研究者可在DNA/RNA链中引入硫醇、羧基或吡咯等功能基团，促进其与无机纳米材料、导电聚合物或金属离子的协同组装，构建具有改善结构稳定性和增强功能耦合能力的复合网络。例如，摩擦电响应DNA/聚吡咯水凝胶（DNA/PPy水凝胶）以三叉连接DNA（TWJ-DNA）为结构骨架，在富含胞嘧啶的结构域中原位生成银纳米簇（AgNCs），同时掺入导电聚吡咯（PPy）构建增强复合网络。PPy提供电刺激通路，AgNCs在摩擦电激活下释放Ag+，双氯芬酸钠（DS）实现电响应释放以调节炎症，血管内皮生长因子（VEGF）适配体提供特异性调控能力，从而实现抗菌、抗炎和促血管生成等多功能协同效应。该系统表明，核酸自组装材料可通过序列设计和多组分协同组装实现精确功能调控，为构建智能响应水凝胶提供了有效策略。然而，其进一步应用仍受成本、体内稳定性和规模化制备等因素限制。未来研究应通过结构优化、化学修饰和与功能材料协同组装提高其稳定性和应用潜力。

　　环糊精（CDs）是由α-D-吡喃葡萄糖单元通过α-(1→4)-糖苷键连接而成的一类环状低聚糖，形成疏水性内腔与亲水性外表面相结合的独特分子结构。凭借明确的空腔尺寸、良好的生物相容性和化学可修饰性，CDs常被用作SAHs中的功能构建单元，通过主客体识别相互作用参与网络构建和功能调控。根据吡喃葡萄糖单元数量，CDs主要分为α-、β-和γ-环糊精。其中，β-环糊精（β-CD）因其适中的空腔尺寸、广泛的可用性和易于化学修饰而成为水凝胶系统中应用最广泛的类型。CDs的疏水性内腔可通过疏水相互作用、范德华力和氢键等非共价相互作用与多种疏水性小分子或功能基团形成可逆包合物，从而在温和条件下实现物理交联和动态自组装。通过将CDs引入天然多糖或合成聚合物骨架，可将其包合行为有效转化为三维网络的结构支撑，避免了传统不可逆共价交联导致的结构刚性。基于环糊精的SAHs利用其疏水空腔包封功能分子，改善疏水性药物的溶解性和稳定性，同时通过包合-解离过程实现控制释放。当客体分子的结构或理化性质受外部刺激改变时，主客体相互作用的强度可动态变化，使系统能够响应ROS和pH等环境信号，从而赋予水凝胶智能调控能力。例如，可注射二茂铁-环糊精自组装氧化响应超分子水凝胶（Ber@CF凝胶）由透明质酸-β-环糊精（HA-CD）和透明质酸-二茂铁（HA-Fc）通过β-CD与二茂铁（Fc）之间的可逆主客体包合构建动态超分子网络，并包封负载小檗碱的F127胶束（Ber-F127）。在高ROS条件下，Fc被氧化为亲水形式，导致主客体相互作用解离，进而触发网络重构并实现小檗碱（Ber）的响应性释放。该系统C7电子官网表明，CDs可通过主客体识别实现功能分子递送和响应性调控，为构建智能水凝胶提供了有效策略。总体而言，CDs通过可逆包合相互作用参与水凝胶网络形成，并赋予材料药物递送和刺激响应能力。然而，其性能仍受主客体匹配效率和结合亲和力的限制。未来研究应着重优化分子架构和整合多种交联策略，以实现网络稳定性与响应性之间的平衡。

　　动态共价交联材料是SAHs的重要构建策略之一，其通过在聚合物或小分子材料中引入可逆反应性功能基团建立动态共价网络。这些材料通常以天然多糖、肽基材料或合成聚合物为结构骨架，通过可逆共价反应实现交联。这种设计使水凝胶在维持网络稳定性的同时具有结构可重构性和环境响应性。例如，HA、CS和Alg等多糖以及明胶等天然聚合物富含羟基或氨基，可通过醛-胺反应形成席夫碱网络，或通过苯硼酸-顺式二醇相互作用构建动态硼酸酯网络，从而赋予水凝胶可注射性、自愈合能力以及对葡萄糖或氧化应激的响应性。含半胱氨酸或硒代氨基酸残基的短肽可通过二硫键或二硒键形成氧化还原响应网络，而在肽链或聚合物骨架中引入醛基或酰肼等功能基团可通过肟键或腙键实现额外交联，在维持适当力学性能的同时增强可逆调控能力。此外，PEG、PVA和丙烯酸类聚合物等合成聚合物可通过引入可逆共价反应基序（如Diels-Alder部分）实现交联密度和响应行为的精确调控，最终改善水凝胶的力学稳定性和环境适应性。在材料设计中，动态共价交联常与金属配位、氢键或π-π堆积相互作用协同组合，构建多层次交联网络，从而实现结构增强和功能整合。例如，肉桂醛/叶酸基自组装水凝胶（C-FA凝胶）通过肉桂醛的醛基与叶酸（FA）的氨基之间的席夫碱缩合形成动态C=N共价键。随后，Zn2+与羧基的配位进一步促进动态双交联网络的形成，赋予水凝胶高力学强度、抗菌活性和自愈合能力，用于促进多功能创面修复。该系统表明，动态共价键可通过可逆键交换调控网络结构，从而赋予水凝胶自愈合能力和环境响应性，为构建智能SAHs提供了有效途径。然而，其性能仍受反应动力学、体内稳定性和长期生物安全性等因素限制。未来研究应着重优化动态键设计并整合多种交联策略，以实现结构稳定性与功能响应性之间的平衡。

　　综上所述，SAHs的材料系统已从单一组装单元向多模块协同设计演变。分子识别、序列折叠和片段互补构成基本结构骨架，而金属配位、动态共价键和静电相互作用在更高层次协同调控网络稳定性和响应性，推动这些材料从成胶材料向可编程材料转变。不同组分在结构构建和交联模式上的协同相互作用赋予SAHs内嵌功能性和环境适应性，从而为多功能整合奠定材料基础。

　　DCWs极易发生细菌感染，特别是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和其他多重耐药金黄色葡萄球菌（MDR S. aureus）等耐药革兰氏阳性菌，以及铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）和大肠杆菌（E. coli）等革兰氏阴性菌。这些病原微生物能够形成致密的生物膜结构，显著抵抗宿主免疫清除和抗生素渗透，同时分泌毒力因子加剧组织破坏和放大炎症反应。此外，糖尿病患者常伴有微循环功能障碍和免疫功能受损，使创面易陷入感染-炎症-组织损伤的恶性循环。

　　SAHs在感染控制方面具有多重优势。金属离子（如Ag+、Cu2+和Zn2+）可与配体形成动态配位网络，实现离子持续释放并直接破坏细菌细胞膜，从而获得稳定广谱的抗菌效果。天然小分子如多酚类和生物碱类化合物可干扰细菌膜结构或抑制生物膜形成，同时具有清除过量ROS的能力，有助于缓解炎症级联反应。此外，基于光热效应、酶促反应或pH变化等刺激响应机制可在感染或渗出条件下触发水凝胶性能变化，按需增强杀菌活性或减弱有害因素。值得注意的是，此类水凝胶在抗菌活性之外常表现出抗炎、抗氧化和组织再生等协同功能，从而为DCWs提供多维干预基础。