水凝膠敷料是利用親水性高分子形成的三維網絡，將大量水分保留在材料中的貼敷材料。常見形式包括可配合不規則輪廓的可塗佈凝膠，以及預先成形的片狀敷料，主要用於傷口覆蓋與維持局部濕潤。研究也發展能在使用位置成膠的配方，以因應不同傷口形狀與使用需求。
在研究與產品開發上，水凝膠敷料的設計包含材料的貼合性、機械強度、含水與吸液能力，也可加入抗菌成分、作為藥物釋放載體，或整合感測元件與輸送通道，發展具有監測功能的智慧敷料。美容保養領域則有水凝膠面膜與貼片，著重材料的成形、延展及貼膚特性。
智慧水凝膠敷料：可拉伸水凝膠電子元件
為了讓敷料兼具監測與局部給藥功能，麻省理工學院與休士頓大學的研究團隊，利用水凝膠柔軟、含水且容許物質擴散的特性，開發可整合電子元件與輸送通道的水凝膠平台，並應用於智慧敷料原型。
一般水凝膠容易破裂，電子元件與凝膠的軟硬程度也不同，拉伸時容易在接合處產生剝離。研究人員選用兼具延展性與韌性的聚丙烯醯胺／海藻酸鹽水凝膠，並強化材料與固體元件之間的接合。在玻璃與鈦材的界面實驗中，使用 Harrick Plasma 進行氧電漿表面處理，再配合矽烷化，使水凝膠網絡能牢固地固定於固體表面。
接著將無線溫度感測器、輸送管路與儲液槽整合進透明、可拉伸的水凝膠，製成智慧敷料原型。實驗內容以局部加熱模擬溫度變化，再向對應位置注入染料溶液，模擬藥物經儲液槽向周圍水凝膠擴散。這項研究結合了溫度監測與分區釋放功能，可作為局部給藥敷料的開發基礎。
絲膠水凝膠敷料開發：原位成膠與蛋白結構分析
為了讓敷料貼合不規則傷口，並減少氧化壓力對組織修復的影響，葡萄牙天主教大學與波多大學等研究團隊，以蠶絲中的絲膠蛋白開發可在使用位置成形的水凝膠。既有絲膠配方常需要加入其他高分子，或因成膠時間較長而限制使用，因此研究採用辣根過氧化酶與過氧化氫促進交聯，讓絲膠溶液快速形成凝膠。
成膠過程可能影響蛋白質的結構。研究人員使用 PerkinElmer FTIR 光譜儀，搭配 PIKE ATR 附件與鑽石／ZnSe 晶體，比較絲膠溶液與成膠後樣品的紅外光譜。兩者的蛋白質特徵吸收相近，顯示交聯前後的二級結構變化有限，主要結構仍得以保留。
製成的水凝膠具有透明、可貼合傷口輪廓的特性。以抗氧化試驗與糖尿病小鼠傷口模型，評估材料的抗氧化能力及組織修復情形，觀察到部分組織學指標改善。
酪蛋白水凝膠敷料：材料組成與抗菌成分釋放
慢性傷口照護需要維持適當的濕潤環境，也需要控制細菌生長。葡萄牙里斯本大學高等技術學院等機構的研究人員，以來源充足、成本較低的酪蛋白為材料，開發可承載抗菌成分的水凝膠敷料。為兼顧吸水與機械強度，將酪蛋白與聚丙烯醯胺結合，比較酸酪蛋白與酪蛋白鈉兩種配方的材料表現。
該案例使用 PerkinElmer Spectrum Two FTIR 光譜儀，搭配 UATR Two 鑽石 ATR 附件，量測乾燥、尚未載入抗菌成分的水凝膠，並與原料光譜比較。結果可辨識酪蛋白與聚丙烯醯胺的特徵吸收，確認複合材料保有兩種成分的化學特徵；部分吸收峰互相重疊，尚無法單憑光譜判定兩者的交互作用。
接著將抗菌製劑 Octiset 或聚六亞甲基雙胍（polyhexanide）分別載入水凝膠，觀察釋放與抗菌表現。實驗觀察到抗菌成分可持續釋放至少四十八小時，並能抑制金黃色葡萄球菌與綠膿桿菌。這類材料可用於兼具濕潤覆蓋與局部抗菌成分釋放的敷料開發。