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浙江大學高長有教授團隊 Mater. Horiz.：可原位自組裝的形狀記憶聚氨酯補片 - 用于組織微創遞送和治療

2023-06-30 來源：高分子科技

近年來，微創手術（MIS）由于可以減少醫療器械植入的風險、降低并發癥和術后疼痛、縮小手術傷口和恢復時間等優點在各類疾病中得到了廣泛的應用。彈性體等生物材料在制造MIS醫療器械中也有著很高的需求。但較大較復雜的醫療器械難以直接通過狹窄的微創手術通道植入，仍舊是一個較大挑戰。

圖1. 含硒的可降解聚氨酯（PCLUSe）補片具有形狀記憶和自愈合雙重功能，用于組織微創遞送和心肌梗死的治療。

因此，浙江大學高長有教授團隊設計并合成了一種由聚己內酯（PCL）鏈段和二硒鍵組成的具有形狀記憶、自愈合、活性氧（ROS）響應性的多功能聚氨酯材料（PCLUSe）（圖1）。PCL鏈段形成的可逆結晶區賦予了材料良好的形狀記憶行為；通過調控其熔點在37 °C左右，使得具有臨時形狀的PCLUSe補片可以在植入體內后快速回復。二硒鍵的動態交換能力給予材料優異的自愈合性能，PCLUSe補片可以在405 nm 激光的照射下快速愈合。通過將兩種功能有機結合，可以將尺寸較大的PCLUSe補片剪成較小的補片，依次通過微創手術通道植入后自愈合形成原本大小的補片，實現大尺寸補片的微創遞送（圖2）。同時，二硒鍵的抗氧化功能可以有效降低心肌梗死（MI）后的氧化應激和炎癥水平，進而促進心功能的恢復（圖3）。PCLUSe補片作為一種抗炎醫用植入物，已經在狗和大鼠模型中分別驗證了其優異的可微創植入性和抗氧化功能，為其在腹腔鏡、胸腔鏡或宮腔鏡等微創手術輔助下治療其他氧化應激相關疾病奠定了基礎。

圖2. PCLUSe補片在體內的微創植入

圖3. PCLUSe心臟貼片的抗氧化功能和心肌梗死治療效果。

該工作以“In vivo self-assembled shape-memory polyurethane for minimally invasive delivery and therapy”為題發表在《Mater. Horiz.》上。浙江大學高分子系博士生李世分為第一作者；朱旸教授、高長有教授為共同通訊作者。該研究得到浙江省“領雁”計劃（2022C01106）、國家自然科學基金聯合基金（U22A20155）和浙江省自然科學基金（LD21E030001）的資助。

原文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/mh/d3mh00594a

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（責任編輯：xu）

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