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前沿院郭保林教授課題組設計出可響應性移除的雙動態鍵交聯自愈合水凝膠組織黏合劑
點擊數:    更新时间:2021/03/30 16:16:27

基于贻貝黏附機制的黏附抗菌水凝膠可以通過化學交聯作用或物理相互作用黏合在細胞外基質上,在組織黏合和再生方面表現出很好的應用前景。目前,研究者們致力于設計和制備基于鄰苯二酚基團修飾的天然或合成聚合物的黏附性水凝膠,雖然已經實現了較強的組織黏附性,但是在實際應用中仍面臨著一些挑戰。首先,爲增強凝膠組織黏附性的同時,賦予凝膠更多的生物功能,研究者們大都對聚合物進行複雜的修飾或者改性,這個過程中往往涉及大量的有機溶劑或者碳碳雙鍵的引入,這對此類水凝膠的應用推廣和生物安全性而言也是一大挑戰。其次,目前多數黏附水凝膠的設計往往將重心集中在凝膠的黏附性上,但對使用過程中材料的更換和移除及傷口開裂問題並未做過多的考量,這有可能在剝離或移除過程中對組織産生二次損傷。另外,抗生素和納米材料目前仍然是抗菌材料的首選,但是其耐藥性和長期生物安全性仍是不容忽視的問題。因此,基于簡單材料設計和制備多功能組織黏附劑以實現有效的組織閉合和再生仍需進一步的研究。

 

基于QCS和PA@Fe的黏附水凝膠的制備及應用示意圖

近日,西安交通大學前沿院郭保林教授課題組基于對殼聚糖的季铵化(QCS)改性,引入原兒茶醛與三價鐵離子的配合物(PA@Fe)作爲雙重動態交聯劑,設計並制備了一種雙動態鍵交聯的自愈合抗菌黏附水凝膠。雙重動態交聯作用的存在,不僅可以增強凝膠力學性能及黏附性,還可賦予材料較好的自愈合性和響應性移除,在實現組織的二次黏合的同時,還可避免敷料更換及移除過程中對組織産生的二次損傷。該黏附性水凝膠作爲組織黏合劑,可以實現全皮皮膚切口的有效黏合及促進黏合後的組織再生。同時該凝膠表現出良好的抗菌性,對耐藥菌感染的全皮傷口也具有很好的愈合效果。

该研究以“Dual-Dynamic-Bond Cross-Linked Antibacterial Adhesive Hydrogel Sealants with On-Demand Removability for Post-Wound-Closure and Infected Wound Healing”为题发表在ACS Nano(IF:14.588)上。论文的第一作者为西安交通大學前沿科学技术研究院博士生梁育晴,通讯作者为郭保林教授。该研究受到得到了国家自然科学基金面上项目,金属材料强度国家重点实验室开放基金及中央高校基本科研专项资金基金的支持。

論文鏈接:

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c00204

 

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