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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(duì)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(guò)程對(duì)人體組織及其正常的生理活動(dòng)存在一定程度的影響與干擾。因此，研究同時(shí)具有生物環(huán)境自適應(yīng)能力與生物正交固化過(guò)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(shí)現(xiàn)物理超分子組裝，而且組裝所得的凝膠可進(jìn)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(jì)示意圖。

  受溫度調(diào)控的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變過(guò)程賦予了凝膠良好的可注射性（圖2）。同時(shí)，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(shí)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(guò)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(jiǎn)化了手術(shù)過(guò)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(guò)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(jìn)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(dá)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