出血失控被認為是戰(zhàn)爭、意外事故和自然災害等緊急狀況下死亡的首要因素。據(jù)不完全統(tǒng)計,每年因院前緊急出血失控引起的死亡人數(shù)占院前總死亡人數(shù)的三分之一左右。在緊急狀況下迅速控制出血對挽救生命具有非常重要的意義,但是血液會影響粘合劑與傷口表面的緊密接觸,一般的粘合劑很難在濕的出血傷口表面粘附。為了實現(xiàn)有效的濕面粘附,研究者開發(fā)了兒茶酚基濕面粘附水凝膠,但兒茶酚基團對pH、氧化和溫度敏感,使得基于兒茶酚基團的濕面粘附水凝膠在穩(wěn)定性方面有待提高。
近日,浙江大學俞豪杰副教授和王立教授團隊受藤壺蛋白(CPs)啟發(fā),在具有良好生物相容性的聚磷腈上構建“Cation-π”結構,制備了一系列具有優(yōu)異濕面粘附性能和抗菌性能的可注射水凝膠(PPBA-PVA)(圖1)。
圖1. 具濕面粘附和抗菌性能的PPBA-PVA可注射水凝膠
PPBA-PVA水凝膠可以通過Cation-π 和 π-π 相互作用及氫鍵作用牢固地粘附在組織濕表面,且能長時間維持粘附穩(wěn)定(圖2)。通過大鼠肝出血模型評價了PPBA-PVA水凝膠的止血性能,發(fā)現(xiàn)5分鐘內可以減少80%以上的出血量;水凝膠網(wǎng)絡中的季銨鹽基團賦予其良好的接觸抗菌性能,4小時抑菌率達99.6±0.2%;能顯著加快傷口愈合速度(圖3)。此類水凝膠在急性傷口止血及創(chuàng)傷修復等方面有很好的應用前景。
圖2. PPBA-PVA水凝膠對組織濕表面粘附性能表征
圖3. PPBA-PVA水凝膠止血、抗菌和生物相容性表征
以上成果近期發(fā)表在Advanced Healthcare Materials上,論文題目為Polyphosphazene and Non-Catechol-Based Antibacterial Injectable Hydrogel for Adhesion of Wet Tissues as Wound Dressing,第一作者為浙江大學化學工程與生物工程學院博士生倪志鵬,通訊作者為浙江大學化學工程與生物工程學院俞豪杰副教授。
論文信息:Adv. Healthcare Mater. 2021, 2101421
論文鏈接:https://doi.org/10.1002/adhm.202101421
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