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  可注射水凝膠敷料由于其可調(diào)控的物理化學(xué)性質(zhì)、高度的生物相容性以及在微創(chuàng)手術(shù)中的遞送能力，在內(nèi)部組織損傷修復(fù)中具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，絕大部分的可注射水凝膠敷料缺乏對胃部生理環(huán)境的適應(yīng)能力，在胃酸環(huán)境下的不穩(wěn)定性限制了其在胃部損傷修復(fù)的應(yīng)用。此外，傳統(tǒng)可注射水凝膠的非生物正交固化過程對人體組織及其正常的生理活動存在一定程度的影響與干擾。因此，研究同時具有生物環(huán)境自適應(yīng)能力與生物正交固化過程的多功能可注射水凝膠敷料在內(nèi)部組織損傷修復(fù)中具有重要意義。

  近日，加拿大阿爾伯塔大學(xué)曾宏波教授課題組與Ravin Narain教授和廣州醫(yī)科大學(xué)第五附屬醫(yī)院劉季芳教授合作提出了一種基于生物環(huán)境自適應(yīng)性超分子組裝的可注射水凝膠，并探討了其在胃穿孔修復(fù)中的應(yīng)用。該凝膠由一種ABA三嵌段共聚物構(gòu)成。聚合物前驅(qū)體溶液不僅可以利用生理環(huán)境實現(xiàn)物理超分子組裝，而且組裝所得的凝膠可進一步在胃酸環(huán)境中獲得自修復(fù)、組織粘附、抗生物積垢等功能（圖1）。

圖1：基于胃環(huán)境自適應(yīng)性超分子組裝的可注射水凝膠設(shè)計示意圖。

  受溫度調(diào)控的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變過程賦予了凝膠良好的可注射性（圖2）。同時，在胃酸環(huán)境中該凝膠利用輸水作用與氫鍵作用的協(xié)同作用可以實現(xiàn)快速自修復(fù)（圖3）。

圖2：受溫度調(diào)控的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變過程及可其可注射性能。

圖3：水凝膠自修復(fù)性能

  在大鼠模型中，與用于治療胃穿孔的傳統(tǒng)大網(wǎng)膜植入手術(shù)相比，使用該凝膠不僅簡化了手術(shù)過程，并且可以有效減輕術(shù)后腹腔黏連等并發(fā)癥 （圖4）。通過病理學(xué)分析，該凝膠可有效抑制術(shù)后炎癥反應(yīng)，并促進血管再生，加速組織修復(fù)（圖5）。

圖4：超分子水凝膠敷料用于胃穿孔修復(fù)。

圖5：H&E染色和免疫組織化學(xué)染色分析。

  該工作近期以“Injectable Self-Healing Hydrogel via Biological Environment-Adaptive Supramolecular Assembly for Gastric Perforation Healing”發(fā)表于ACS Nano 。文章的第一作者為汪聞達博士，通訊作者為加拿大阿爾伯塔大學(xué)曾宏波教授、Ravin Narain教授，以及廣州醫(yī)科大學(xué)第五附屬醫(yī)院劉季芳教授。合作單位為廣州醫(yī)科大學(xué)第五附屬醫(yī)院及復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院。

  論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsnano.1c01199