生物粘合劑已被應(yīng)用于臨床，是最具前景的替代醫(yī)用縫合線和訂書針的候選者之一。然而，現(xiàn)有臨床組織粘合劑亟待解決的問題包括對潮濕組織表面的附著力不足，機械強度不適當(dāng)，止血效果差，細胞毒性等。開發(fā)可以臨床使用的一體化實現(xiàn)受傷組織快速止血、無縫密封縫合和加速愈合的生物粘合劑仍是一個巨大的挑戰(zhàn)。
為解決上述問題，中國科學(xué)院蘇州納米所戴建武，陳艷艷團隊近期受貽貝，常春藤和牡蠣分泌的粘合劑啟發(fā)，根據(jù)三種動植物仿生現(xiàn)象，模擬了濕面粘附的三個關(guān)鍵過程即排水，分子鏈滲透和錨定交聯(lián)，首次設(shè)計合成了具有快速去除界面水、多種動態(tài)可逆滲透交聯(lián)和生物礦化固化增強能量耗散特點的膠原基組織粘合劑（圖1），解決了臨床縫合和商業(yè)可獲得粘合劑的關(guān)鍵障礙。這種基于膠原蛋白和淀粉合成的強濕面組織粘合劑（CoSt）僅由膠原、淀粉和鹽組成，未引入任何有毒成分。CoSt具有可重復(fù)性強濕組織粘附性(62 ± 4.8 KPa)，高密封性能(153.2 ± 35.1 mm Hg)，自愈快，可注射性，形狀適應(yīng)性好？蓱(yīng)用于斷尾、皮膚切口、嚴重肝臟、腹主動脈及神經(jīng)橫斷損傷大鼠模型的不同止血需求，CoSt水凝膠粘合劑止血效果優(yōu)于纖維蛋白膠，原因是具有堅韌的傷口密封性能、出色的紅細胞阻滯能力和激活止血屏障膜的協(xié)同功效。此外，對大鼠皮膚切口/缺損損傷模型的體內(nèi)修復(fù)研究證實，CoSt水凝膠粘合劑可加速傷口愈合和功能恢復(fù)。該水凝膠濕粘性強、止血速度快、生物相容性好、對不規(guī)則靶位點的匹配性好、促進創(chuàng)面愈合效果好，是一種具有廣闊應(yīng)用前景的生物粘合劑。相關(guān)工作以“Biomimetic Natural Biopolymer-Based Wet-Tissue Adhesive for Tough Adhesion, Seamless Sealed, Emergency /Nonpressing Hemostasis, and Promoted Wound Healing”發(fā)表在《Advanced Functional Materials》上。文章第一作者是中國科學(xué)院蘇州納米所博士生楊文，通訊作者是中科院蘇州納米所戴建武和陳艷艷研究員。該工作得到國家重點研發(fā)計劃，中科院先導(dǎo)計劃等項目的資助。
圖1.CoSt組織粘合劑的合成（a）和粘附機理(b)示意圖
該工作是戴建武團隊近期關(guān)于新型膠原基粘合材料的相關(guān)研究最新進展之一。膠原蛋白是人體含量最多的生物高分子之一，具有良好生物活性、生物相容性和降解性是組織工程支架的最優(yōu)原料之一。戴建武團隊近20年致力于開發(fā)多種膠原基生物材料用于再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用和臨床轉(zhuǎn)化。先后開發(fā)了膠原纖維、膠原膜、膠原海綿，膠原骨，膠原基可注射水凝膠等材料，并應(yīng)用于脊髓（ACS Nano. 2021 Nov. 29，Adv Funct Mater, 2110628，Adv Healthc Mater. 2021 1:e2001896，Adv Funct Mater. 2016.26(32):5835-5847）、子宮（Biomaterials. 2020.119825，Biomaterials.2011.32.8172-8181）、卵巢(Sci China life Sci 2018.61,1554-1565, Human Reproduction, 2016.31, 1075-1086)、心。Adv. Mater. 2019, 31.40）、肺（Biomaterials.2022.121884，Biomaterials.2020,236:119825, Biomaterials. 2018. 184:10-19）、肌腱（Biomaterials. 162:22-33. 2018）和骨（Biomaterials. 2007.28（6）：1027-35）等組織的損傷再生修復(fù)。近20年來，戴建武教授再生醫(yī)學(xué)創(chuàng)新團隊專注于再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域核心技術(shù)及產(chǎn)品開發(fā)，取得了一批國際領(lǐng)先的再生醫(yī)學(xué)研究成果。團隊突破了再生醫(yī)學(xué)產(chǎn)品研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，研制了基于膠原蛋白能有效引導(dǎo)組織再生的智能生物材料系列產(chǎn)品，在世界上率先組織領(lǐng)導(dǎo)了包括子宮內(nèi)膜再生、卵巢再生、脊髓損傷再生、聲帶再生、心肌再生、肺纖維化再生修復(fù)等十余項產(chǎn)品的臨床研究。其中，心肌再生項目獲得2012年度國家科技進步二等獎；戴建武教授由于其對子宮內(nèi)膜再生研究的突出貢獻入選2014年CCTV十大創(chuàng)新人物；子宮內(nèi)膜再生成果獲得江蘇省2018年科技進步一等獎；2018年，子宮內(nèi)膜再生、卵巢再生及脊髓損傷再生研究成果入選國家改革開放40年成果展。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202211340
