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南方医大吴耀彬、王玲、黄文华 AFM:原位光固化弹性聚酯基Janus生物粘合剂用于动态创面闭合
2025-05-08  来源:高分子科技

  近日,南方医科大学吴耀彬教授、黄文华教授和王玲教授团队提出了一种基于原位压光固化弹性贴片用于动态伤口闭合和修复的有效策略。相关工作以题为“A Photocurable Elastic Polyester-Based Janus Bio-Adhesive for Press-Induced in Situ Wound Closure”的文章发表在20250505日的期刊《Advanced Functional Materials》。殷俊飞扬博士后、余鎏博士为论文第一作者,吴耀彬教授黄文华教授王玲教授为通讯作者。


  胃肠道、皮肤和心脏等创面组织会受到蠕动、运动和跳动的机械张力,从而影响伤口愈合。临床最常见的伤口闭合方法手术缝合吻合钉等,但易使组织频繁发生拉伸变形,阻碍伤口愈合并导致组织粘连、伤口感染和瘢痕形成等并发症。此外,商业组织粘合剂如纤维蛋白胶、聚乙二醇为凝胶状物理屏障保护创面但仍存在组织粘附强度不足、生物相容性弹性差以及不控降解等缺陷因此,开发具备良好弹性和粘附稳定的生物粘合剂用于动态创面闭合仍然是一个重大挑战。


  鉴于此,该团队通过将丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺(AA-NHS)与聚马来酸八亚甲基酯(酸酐)柠檬酸酯预聚物(Pre-POMC)互穿,开发了一种预聚物网络(Pre-POMCN)。随后,Pre-POMCN涂覆在特定形状的水溶性淀粉膜上,轻轻按压在组织上后,进行紫外光固化,最后淀粉膜去除。这种简化Janus生物粘合剂可快速、安全地粘附在组织表面,适用于各种伤口类型,并表现出良好的生物相容性、弹性、抗溶胀稳定降解性和屏障功能(图1方法有望克服手术缝合线和商业组织粘合剂的局限性为动态伤口闭合和修复提供新的技术方案



1 原位光固化弹性聚酯基Janus生物粘合剂用于动态创面闭合策略示意图


  POMCN聚合物薄膜的拉伸力学性能取决于AA-NHS含量AA-NHS含量越高,应力越大。通过加载-卸载循环拉伸测试,发现POMCN具有良好的弹性因此,在本研究中通过改变聚合物中的AA-NHS含量,可以很容易地实现一系列具有高度可调机械性能的POMCN贴片,在软组织动态创面修复中具有广泛的应用潜力。



2. 光固化弹性体的物理特性。


  Pre-POMCN链的自由亲水基序(-OH-COOH)能够通过氢键或静电相互作用与组织表面反应,形成非共价键。随后,POMCN中的NHS酯通过酰胺键的共价交联促进了对组织表面的牢固的粘附。因此,NHS酯的共价交联结合亲水性超分子相互作用可协同对不同组织的粘附作用。此外,POMCN在猪皮上表现出高粘度为光交联过程提供了足够的时间,能够形成稳定的粘合贴片,即使在拉伸、扭曲和弯曲后也保持附着。



3. POMCN的组织粘附原理及性能。


  这种形状可调的原位光交联POMCN贴片,仅需轻轻压在组织上,然后进行光交联即可实现与组织的原位粘附。使用穿刺的猪心灌注模型进行验证POMCN20贴片能有效地防止了心室渗漏。即使在过度膨胀挤压反复的水冲洗情况下,POMCN20和猪心之间的强粘附也保持完整。



4. POMCN贴片的制备及体外应用工艺


  原文链接https://doi.org/10.1002/adfm.202506173

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(责任编辑:xu)
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