与传统的缝合线或缝合钉相比,使用粘合剂的方法能够更有效地闭合创口,阻止血液和气体的泄露。然而,现有的医用粘合剂不能完全满足术后要求,例如氰基丙烯酸酯类粘合剂(与502胶水类似)虽然粘接强度高,但是具有一定的细胞毒性且容易形成硬相区域;纤维蛋白类粘合剂虽具有良好的生物相容性,但与组织粘附性弱,不适合用来封堵诸如心血管及肺部等需要承受一定压力的区域。另一方面,粘合剂在植入人体后,应随伤口的愈合逐渐降解,避免二次手术。尽管需求明确,但目前仍缺乏同时具有强韧粘接和生物可降解的组织粘接材料。
哈佛大学锁志刚教授课题组与David Mooney教授提出适用于生物组织的湿表面粘接(Science 2017, 357 (6349), 378-381),实现了水凝胶与生物组织的强韧粘接。该方法以具有良好生物相容性的壳聚糖作为桥接网络,成功将水凝胶与不同组织形成有效粘接。粘接能(>1000J/m2)远高于目前商用生物粘合剂(~10 J/m2),甚至能承受远高于血压的爆破压测试。
基于此上研究,他们进一步设计了强韧可降解的水凝胶作为敷料,使用上述粘接技术,实现了同时具有高强度和可降解性的水凝胶-生物组织粘接。
1.降解原理
2. 水凝胶本身的降解
3. 降解过程中的粘接性能变化
4. 组织粘接
该研究工作发表于ACS Applied Bio materials。西安交通大学航天航空学院硕士生杨航为第一作者,西安交通大学青年教师唐敬达与哈佛大学锁志刚教授为论文共同通讯作者。
来源:中国聚合物网