肌腱是由纖維狀粘彈性結締組織構成的堅韌的帶狀結構，它們將肌肉固定在骨骼上，在負荷傳遞和維持正常運動功能等方面起著至關重要的作用。目前，肌腱斷裂的修復仍然依靠手術縫合。在肌腱再生過程中，由于損傷引起的局部炎癥會誘發術后疤痕形成和肌腱粘連，影響修復后肌腱的力學性能并增加再次斷裂的風險。一般在跟腱修復手術后，需要通過皮質類固醇和非甾體抗炎藥來減少炎癥反應并減輕術后疼痛。設計一種能在空間維度上為肌腱修復提供單側免縫合粘附、在時間維度上通過炎癥微環境響應性釋放藥物抑制炎癥發生的水凝膠對高質量的肌腱修復具有重要意義。
近期，浙江大學王立教授/俞豪杰教授團隊和浙江大學醫學院附屬第一醫院盧薈主任醫師團隊合作，通過控制水凝膠兩側游離-COOH基團和陽離子-π結構的界面分布，采用方便高效的一體成型方法成功制備了一系列PZBA-EGCG-ALC Janus水凝膠，探索了其在肌腱修復等方面的應用。該Janus水凝膠的拉伸強度和斷裂伸長率分別高達0.51 ± 0.04 MPa和922.89 ± 28.59 %。此外該Janus水凝膠粘附面的粘合強度可達524.8 ± 33.1 J/m2，同時實現雙側近20倍的粘合強度差異。在空間維度上，該Janus水凝膠優異的機械性能和單側粘附性能可為受傷的肌腱提供有效的機械支撐和物理屏障。在時間維度上，該Janus水凝膠可以通過其交聯網絡中ROS響應性PZBA-EGCG前藥大分子針對炎癥微環境的需要可控釋放消炎藥物，減少早期炎癥的發生。本研究為多功能生物醫用Janus水凝膠的構建提供了新思路，為高質量的肌腱修復提供了一種更加高效方便的免縫合新策略。
圖1. 用于免縫合和高質量肌腱修復的PZBA-EGCG-ALC Janus水凝膠的制備和應用示意圖。
圖2. PZBA-EGCG-ALC Janus水凝膠用于無縫合和高質量肌腱修復的實驗結果。
論文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202411400
