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  基于貽貝仿生的粘附劑一直是潛在的生物醫(yī)用材料。不過，這類傳統(tǒng)的材料應(yīng)用在受傷組織表面的時(shí)候存在一個(gè)問題，那就是液態(tài)的前驅(qū)體溶液形成凝膠的固化時(shí)間較慢。能否設(shè)計(jì)出一種可塑性的凝膠材料，在應(yīng)用時(shí)能夠重新塑形成傷口形狀呢？盡管有許多種方法能夠制備出可塑形的凝膠，但是它們都不具備粘合性。來自美國密歇根理工大學(xué)的Bruce P. Lee教授課題組就設(shè)計(jì)了這樣一種復(fù)合凝膠組織封閉劑。

  這種材料是由兩部分組成的，一是多巴胺封端的多臂聚乙二醇（為了方便我們稱它為PEG-D），另一個(gè)是鋰皂石。前者能與后者發(fā)生相互作用，因此，當(dāng)二者混合后，很快就會(huì)形成具有高粘性的可塑形的復(fù)合凝膠。待敷在傷口上之后，隨著時(shí)間的延長，凝膠中的多巴胺部分會(huì)形成共價(jià)的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而使組織封閉劑的形狀固定下來。其中，高的PEG-D臂數(shù)與鋰皂石的含量可有效增加物理交聯(lián)點(diǎn)的數(shù)量，而氫鍵與色散力是形成物理交聯(lián)點(diǎn)最重要的相互作用。

復(fù)合凝膠的形成與作用過程。圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.

  這種凝膠具有很好的塑形能力。放置一天的凝膠能夠在1000%的剪切力作用下，除去剪切力后重新恢復(fù)最初的儲(chǔ)能模量，這表明PEG-D能夠很快的與納米鋰皂石重新形成物理交聯(lián)點(diǎn)。

  另一方面，組織封閉劑的粘合性非常重要。在優(yōu)化條件下，該凝膠的最高破裂壓力為320±22 mmHg，高于腎靜脈愈合術(shù)與腸吻合術(shù)所要求的粘合強(qiáng)度。

  不過，需要指出的是，當(dāng)凝膠混合時(shí)間超過30小時(shí)后，由于共價(jià)交聯(lián)程度提高，凝膠的破裂壓力與粘合能力大幅下降，這也與多巴胺喪失了與組織中蛋白質(zhì)反應(yīng)的活性有關(guān)。

  相比于傳統(tǒng)的多巴胺基的粘合劑，這類凝膠有著顯著的優(yōu)勢(shì)：物理凝膠的形成要快于多巴胺通過化學(xué)反應(yīng)交聯(lián)，同時(shí)物理交聯(lián)點(diǎn)又具有可逆與動(dòng)態(tài)的特征，使之能夠具有塑形能力，期待在不就的將來，這種類型的組織密封劑能夠大量應(yīng)用于手術(shù)中傷口的密封上。

  論文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201700628/abstract