術(shù)后粘連是手術(shù)創(chuàng)傷后損傷部位與鄰近器官或組織之間形成的異常組織增生,多見于腹膜、子宮、肌腱、心臟等軟組織。主要形成誘因包括機(jī)械損傷、出血、異物反應(yīng)、氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)等。術(shù)后粘連引起的并發(fā)癥嚴(yán)重影響患者的身心健康,甚至可能危及生命。例如,90%的腹部手術(shù)后患者會出現(xiàn)術(shù)后腹腔粘連,從而引起慢性盆腔疼痛、腸梗阻、器官功能障礙等急性并發(fā)癥。此外,接受剖宮產(chǎn)、刮宮或子宮肌瘤切除術(shù)的女性易發(fā)生宮腔粘連(IUA),可能進(jìn)一步導(dǎo)致不孕問題。具有濕粘附特性的物理屏障材料可以在有水、血液和滲出液存在的情況下粘附在內(nèi)臟器官表面而無需縫合,從而防止組織進(jìn)一步粘附并促進(jìn)創(chuàng)面愈合。然而,組織基質(zhì)表面存在的水化層嚴(yán)重阻礙了粘合劑與基質(zhì)之間的相互作用,導(dǎo)致大多數(shù)報(bào)道的粘合劑濕粘合作用失敗。同時,粘合劑的溶脹作用降低了粘附界面處粘附作用基團(tuán)的密度,從而降低了耗散矩陣的機(jī)械強(qiáng)度。此外,現(xiàn)有粘合劑無差別的雙面粘連特性增加了術(shù)后粘連的風(fēng)險(xiǎn)。
在自然界中,一些海洋生物,如藤壺、貽貝和沙堡蠕蟲,通過分泌含有兒茶酚基團(tuán)的物質(zhì)緊密附著于潮濕材料表面。因此,借助兒茶酚基團(tuán)與基質(zhì)表面之間的氫鍵和共價交聯(lián)等相互作用原理,已開發(fā)出大量具備濕粘合特性的仿生生物粘合劑。但是,單純依靠兒茶酚基團(tuán)作用的粘合劑仍然受到水化層的影響,從而導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用過程中粘合劑的粘附穩(wěn)定性和強(qiáng)度急劇降低。近年來,基于脫水粘合機(jī)制制備的濕粘附粘合劑引起了廣泛關(guān)注。其中,具有微結(jié)構(gòu)的粘合劑可以通過毛細(xì)管作用力快速吸收界面上的流體,該方式比無微結(jié)構(gòu)的干基質(zhì)或利用疏水排斥液體效應(yīng)的粘合劑更快、更有效。因此,將簡單的毛細(xì)管液體吸收作用與兒茶酚基團(tuán)介導(dǎo)的粘附機(jī)制相結(jié)合,有望實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、增強(qiáng)的濕粘附效果。
圖1. Janus生物粘合劑(OD/GM@PG)的制備流程與濕粘附示意圖
圖2. Janus 生物粘合劑結(jié)構(gòu)以及毛細(xì)管作用力模擬
圖3. Janus生物粘合劑粘附性能表征
圖4. Janus生物粘合劑防腹腔粘連效果
圖5. Janus生物粘合劑防子宮內(nèi)粘連以及生育恢復(fù)能力
圖6. 蛋白組學(xué)分析防子宮內(nèi)粘連機(jī)制
論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202314402
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