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非压迫止血和可诱导骨再生的生物粘附性自愈水凝胶被开发

     骨是一种复杂、刚性、高度组织和专门的结缔组织。大规模的骨出血和临界尺寸以上的骨缺陷对骨科医生来说是具有挑战性的问题。骨科手术中的出血可能很显著,大量的血液可以填满手术领域,阻碍手术。此外,失血量的增加也与术后的并发症有关。在骨科手术中控制骨出血至关重要,骨蜡是一种在临床上广泛使用的骨止血剂,能有效地止血,但它不可吸收,而且会引起炎症反应和干扰骨愈合。目前,已经开发出可吸收的止血材料,如奥斯丁烯(氧化二烯共聚物)、凝胶泡沫(明胶海绵)、阿丁(微纤维胶原)和外科胶(氧化再生纤维素),这大大限制了骨出血。然而,它们通过压迫出血区域来实现止血,而出血区域不适用于通常发生在无法施加压迫的骨折中出现的不规则骨缺陷。自愈水凝胶是一种很有前途的生物材料,因为它们可以自主修复物理损伤和恢复功能,从而延长它们的使用寿命并降低维护成本。此外,可注射的自愈合水凝胶可以通过针注射到不规则的深伤口床,即使是非常狭窄的测量,然后在目标部位恢复到集成的水凝胶。然而,经典的自愈合水凝胶通常缺乏组织粘合能力,这可能会在由组织和细胞作用触发的目标区域周围移动,并对周围组织造成炎症或损伤。
    在近期一篇发表于《
ADVANCED FUNCTION MATERIALS》的文章中,华南农业大学加拿大食品学院、广东省医学科学院广东省人民医院骨科、阿尔伯塔大学农业、食品和营养科学系等研究人员介绍了一种邻苯二酚共轭壳聚糖(CHI-C)多功能水凝胶,该凝胶具有粘附性、自愈性、细胞相容性、血液相容性和血细胞凝结能力。可以将水凝胶注射到内部和不规则的出血部位以及骨骼缺损区域,然后迅速自我修复(在2分钟之内)成完整的水凝胶,该凝胶完全填充缺损部位,并在手术期间存在体液的情况下强烈粘在出血区域。通过兔髂骨骨缺损模型的体内实验表明,在应用水凝胶后,止血迅速,与未经治疗的伤口相比,失血量仅为1/4。另外水凝胶不会干扰骨再生,并且在4周后水凝胶消失之后骨缺损将不再可见。最后作者提到尽管CHI-C/DACNC水凝胶具有良好的粘附性,但水凝胶中的儿茶酚基团容易被化学或酶诱导氧化,从而产生反应性醌,促进随后的交联反应。因此未来需要研究水凝胶在不同条件(如pH、温度和金属催化剂)下的长期稳定性。还应研究体内系统中水凝胶的自愈合条件、水凝胶的生物降解性、水凝胶帮助骨再生的机制和过程,以证明CHI-C/DACNC水凝胶的潜力。
    这项研究介绍了一种具有自愈合、可注射、生物粘合剂和可塑能力的多功能水凝胶。这种多功能水凝胶对于组织粘附、止血和骨骼再生的临床应用具有潜在的价值。(来源:QYIM & AMSC XJ QU编报)

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