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華南理工大學宋文婧/任力團隊 AHM:一種通過調控交聯網絡形成順序用于顯著提升粘合劑長效濕粘附性能的策略
2025-03-26  來源:高分子科技

  傳統的手術縫合線在角膜移植中由于術后拆線的繁瑣操作以及潛在術后并發癥的影響,不利于角膜組織的修復再生。當前生物粘合劑由于易于操作,對組織創傷小等眾多優勢,正逐漸成為手術縫合線的有力替代品而被廣泛用于各種組織傷口的修復及再生。然而,與諸多的組織修復進程不同,考慮到角膜移植的治療周期長,其再生需要生物粘合劑在潮濕環境中發揮長期穩定的粘合功能。但是,目前的許多研究關注生物粘合劑的瞬間或短期粘附持久性,而忽視了對其長期濕粘附行為的評價。


  近期,華南理工大學材料科學與工程學院任力教授及宋文婧副教授團隊,開發出一種具備長效濕粘附性能的生物粘合劑。通過巰基化學的介導,該生物粘合劑中的交聯網絡形成過程得到了精確控制,實現了先滲透后交聯的策略,從而在生物組織表面形成了持久而強力的粘合效果。與傳統無序且不受控的交聯網絡形成方式相比,這一策略顯著增強了生物粘合劑與組織之間的相互作用,賦予了整個體系長時間的強效粘附能力。


圖1.長效高粘生物粘合劑的設計機理示意圖。

圖2.ASO粘合劑的長效粘附性表征及其粘附形成機理研究。


  研究人員發現,通過引入巰基ASO生物粘合劑能夠形成有序的交聯網絡,確保其先充分滲透組織,隨后按照既定策略方案進行交聯,從而與生物組織建立穩定且持久的粘附作用。基于這一策略,ASO生物粘合劑在體外濕環境下的長效性實驗中,經過一個月的PBS浸泡后,依然保持了超過原始粘附強度50%的粘合力。在隨后的活體兔角膜移植模型中,ASO生物粘合劑通過維持角膜供體與受體植床之間的穩定粘附,并促進其整合,驗證了其長效濕粘附功能,顯示出在生物醫學領域巨大的應用潛力。這一創新前沿揭示了獨特的可控雙共價交聯機制與粘合性能之間的聯系,為開發具有卓越長期濕粘合力的生物粘合劑開辟了新的途徑。


  該工作以“An Enhanced Long-Term Wet Adhesion Strategy of Spatial Control the Emergence of Dual Covalent Cross-Linking for Sutureless Cornea Transplant”為題發表在Advanced Healthcare Materials上。本論文的第一作者為譚鑄豪碩士,華南理工大學宋文婧教授任力教授為共同通訊作者。該論文得到國家自然科學基金重點項目及面上項目、廣東省自然科學基金項目和廣東省重點研發項目的資助。


  原文鏈接:https://doi.org/10.1002/adhm.202404557

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