近日,南方医科大学基础医学院吴耀彬团队联合南方医院胡彦锋团队等撰写的论文A Sprayable Janus Hydrogel as an Effective Bioadhesive for Gastrointestinal Perforation Repair在Advanced Functional Materials(中科院小类1区,IF18.5)以研究长文形式在线发表。
胃肠穿孔常继发于胃溃疡、肿瘤切除术等手术后,短期死亡率高。临床中最常见的治疗方式为缝合治疗,传统的缝合治疗虽然能够修复穿孔,但存在操作速度慢、局部剪切力过大、局部缺血等缺陷。近年来,可注射组织修复凝胶因其环境与细胞外基质相似、操作简单、拓展性强等优势,逐渐成为伤口修复领域研究的热点。然而,现有的可注射组织修复凝胶普遍存在前体机械性能低的问题,难以用于如胃肠穿孔复杂的临床伤口环境。
该研究基于硼酸酯动态键的“动态交联”状态引入到光固化水凝胶中,解决了传统光固化水凝胶前体无法在伤口表面停留的限制。硼酸酯键的动态特性赋予了水凝胶剪切变稀和自愈合能力,在提高黏度的同时保持了其可注射性,使其在各种复杂伤口表面上都具有很高的适应性。HADP水凝胶光交联后出现的独特双面不对称黏附特性,可有效避免术后粘连的发生。在体内和体外伤口模型中,分别验证了HADP强力的穿孔修复能力和预防术后粘连能力。此外,为了适应微创手术的发展,该研究提出了一种凝胶喷雾递送装置,突破传统凝胶递送角度和距离的限制。通过模拟微创手术场景,展示了HADP凝胶搭配喷雾系统在内窥镜和腹腔镜场景下可实现多角度、大范围、远距离均匀的凝胶递送。本论文是在团队继2021年首次开发出用于腹腔术后防粘连的光控可注射两面非对称性HAD水凝胶(Adv Funct Mater 32 (2022) 2110066)之后,经历了HAD水凝胶在心包术后防粘连(Sci. Adv. 9 (2023) eadh1753)和胃瘘修补(Theranostics 13 (2023) 5365–5385)中的初步临床应用验证。在此基础上,本研究进一步制备HADP水凝胶克服材料在伤口表面停留时间短的限制。同时,结合喷雾装置克服了水凝胶材料在临床应用中的伤口角度和形状限制,为临床胃肠穿孔修复提供了一套新的无缝合解决方案。
附图 可喷雾的两面非对称性水凝胶治疗胃肠穿孔示意图
基础医学院吴耀彬副教授、南方医院胡彦锋教授、生物医学工程学院王玲副教授为本文共同通讯作者,八年制博士研究生王子涵、硕士研究生徐洁、博士后伍笑琪为共同第一作者。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202408479