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  腹腔鏡手術中組織結扎夾作為關鍵器械，通過簡化手術操作，為傳統縫合技術提供了具有顯著優勢的替代方案。Hemolock結構的組織結扎夾在臨床使用中表現出良好的優勢，然而其使用的聚甲醛（POM）材料不可降解，通過合理的篩選與調控使醫用降解高分子材料同時具備強度與韌性，滿足Hemolock結構組織結扎夾對閉合強度、回彈性、降解性與生物相容性的綜合要求，仍是醫用降解高分子的一項挑戰。

  四川大學何斌教授與成都大學高文霞教授合作，創新性地設計了一種具有“無規-嵌段”結構的新型醫用降解高分子共聚物，利用無規與嵌段兩種分子結構的結合，實現了降解高分子材料的強度與韌性的協同（圖1）。經注塑成型的可吸收組織結扎夾（CLIP75-RB）成功實現了閉合夾在閉合強度、回彈和降解性能以及生物相容性的要求，在兔的單側腎切除術中，表現出優異的綜合效果。

  該工作以“Tailored Biodegradable Copolymers with Random-Block Architecture for High-Performance Absorbable Tissue Ligation Clips”為題發表在Advanced Materials上（Adv. Mater. , DOI: 10.1002/adma.202517245）。四川大學生物材料中心博士生趙泉為第一作者，何斌教授和成都大學高文霞教授為共同通訊作者。

圖1 新型可吸收組織結扎夾的材料設計及應用示意圖。

  ε-己內酯（CL）與L-丙交酯（LLA）作為一類具有良好生物安全性的單體材料，在可吸收醫療器械領域已有廣泛應用。本論文通過開環共聚分別合成無規共聚物（PLCL：PLC75-R）、嵌段共聚物（PCL-b-PLLA：PLC75-B）以及一系列無規-嵌段共聚物（PLCL-b-PLLA：PLC80-RB、PLC75-RB、PLC70-RB），通過核磁共振氫譜、傅里葉變換紅外光譜以及凝膠滲透色譜共同驗證了PLCL-b-PLLA的“無規-嵌段”結構（圖2）。在力學表征中，PLCL-b-PLLA表現出優于相應無規共聚物的強度，相較于嵌段共聚物其柔韌性亦得到提升，表明PLCL-b-PLLA是一種在強度與韌性之間取得有效平衡的理想結扎夾材料（圖3）。

圖2 PLCL、PCL-b-PLLA 及 PLCL-b-PLLA 共聚物的結構表征。

圖3 共聚物的力學拉伸性能與斷面形貌。

  為系統篩選適用于新型可吸收組織結扎夾的“無規-嵌段”共聚物配比，研究團隊通過注塑成型工藝制備了三種不同組成比例對應的結扎夾（CLIP80-RB、CLIP75-RB、CLIP70-RB）。圖4展示了三種結扎夾的閉合性能與回彈性能測試結果。CLIP80-RB、CLIP75-RB和CLIP70-RB的抗張力分別為15.25?±?2.46?N、12.04?±?1.39?N和6.80?±?1.26?N，三者均高于5N的結扎夾閉合力標準�？紤]到可吸收材料在降解過程中力學性能會逐漸下降，CLIP80-RB與CLIP75-RB所提供的更高閉合力可為手術提供更充分的安全保障。爆破強度測試顯示，三種結扎夾的爆破強度均超過人體正常血壓的三倍（50?kPa），滿足體內使用的力學要求。在回彈性能方面，CLIP75-RB與CLIP70-RB表現出更快的回彈速度，在連續7次施壓-釋放疲勞測試后仍能保持有效回彈，并可穩定錨定于施夾鉗上，顯示出更優的操作穩定性；而CLIP80-RB因回彈較慢，在測試過程中出現脫落現象。這些結果表明，CLIP75-RB滿足組織結扎夾的閉合性能和回彈性能的雙重要求，因此最終確定了 PLC75-RB 作為最佳材料。后續研究工作則重點圍繞PLC75-RB共聚物及其對應的CLIP75-RB結扎夾，系統開展降解性能、生物相容性及體內功效的進一步評價。

圖4 組織結扎夾的閉合性能及回彈性能

  圖5展示了PLC75-RB及CLIP75-RB的體外降解情況。在體外降解過程中，CLIP75-RB的閉合強度逐漸下降。其閉合力在第三周時降至9.04?±?1.46?N，在第四周時降至5.70?±?1.52?N，但仍高于5?N的最低要求均值。在爆破強度方面，CLIP75-RB在第三周時仍能達到223.2?±?12.9?kPa的爆破強度，然而在第四周，有兩枚夾子在施夾過程中發生斷裂，剩余夾子的爆破強度為122.9?kPa，仍高于50?kPa的臨床安全閾值。隨著降解時間的延長，PLC75-RB 材料及 CLIP75-RB 結扎夾的形貌、質量與化學組成均發生變化。共聚物中CL單元的比例持續下降，這主要源于CL單元的無規分布顯著降低了材料局部的結晶度，從而促進了水分的滲透與水解斷鏈過程，使CL單元成為PLCL-b-PLLA共聚物中主要發生降解的位點。該結構特性有效縮短了整體降解周期（純PCL的降解周期比PLLA長，約2-3年），突顯了無規-嵌段共聚物在實現可控降解性能方面的優勢。

圖5 PLC75-RB及CLIP75-RB的體外降解行為。

  基于大鼠皮下植入模型，系統評價了PLC75-RB材料及CLIP75-RB結扎夾在體內的降解行為與生物相容性（圖6）。結果表明，其在形貌、質量及化學組成方面的變化均與體外降解特征相符。皮下植入實驗顯示，兩種植入物周圍均未出現紅腫熱痛等急性炎癥反應，亦無膿腫或組織壞死現象。組織學分析進一步表明，周圍纖維囊僅見輕度炎性細胞浸潤，程度與對照組（POM）相當，體現出良好的生物相容性。在CLIP75-RB組植入第16周的樣本中，可觀察到結扎夾降解形成的碎片狀殘骸，且這些碎片與周圍組織之間仍保持良好的相容性。

圖6 PLC75-RB及CLIP75-RB的體內降解及生物相容性。

  基于兔的單側腎切除手術模型，CLIP75-RB結扎夾展現出合格的組織結扎功能（圖7）。在手術過程中，CLIP75-RB結扎夾與施夾鉗配合操作順暢，夾閉過程中未出現脫落現象。結扎夾成功實現了對腎動脈、腎靜脈及輸尿管的有效阻斷。所有實驗兔在手術期間均存活，表明CLIP75-RB在體內能夠保持對血管及輸尿管的有效封閉，未發生因夾子滑移或閉合不全導致的致命性出血。結扎夾在植入后2周內保持結構完整，未見斷裂跡象。第4周時，盡管夾子主體結構依然完整，但在取樣過程中因外部作用力出現了局部斷裂。到第8周，結扎夾已呈現明顯的整體崩解，表明材料進入顯著降解階段。該結果證明，CLIP75-RB的降解進程與血管愈合時間線高度匹配，在關鍵的2–4周愈合期內提供可靠的血管閉合，隨后逐步降解，從而保障術后療效及長期安全。

圖7 CLIP75-RB在兔單側腎切除術中的體內功能評估。

  綜上，本研究通過設計具有“無規-嵌段”分子結構的醫用降解共聚物PLCL-b-PLLA共聚物，實現了PLCL鏈段柔韌性與PLLA鏈段高強度的有效協同。在合成的系列材料中，PLC75-RB表現出區別于傳統無規或嵌段共聚物的均衡性能，其對應的結扎夾CLIP75-RB展現出良好的閉合性能和回彈性能，在約4周內保持穩定閉合，隨后逐步降解，實現了功能性與降解性的良好匹配。這證明PLC75-RB是一種具有臨床應用潛力的新一代可吸收組織結扎夾材料，同時PLCL-b-PLLA共聚物平臺也為其他可吸收醫療器械的開發提供了新的設計思路與材料基礎。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202517245