基于生物仿生策略的高性能皮肤拉链的制备及其抗菌性能研究

作     者：王鹏辉 蒲雅婕 任延瀚 刘帅 杨荣 谭小燕 张文杰 史天琪 李霜 迟波 Penghui Wang;Yajie Pu;Yanhan Ren;Shuai Liu;Rong Yang;Xiaoyan Tan;Wenjie Zhang;Tianqi Shi;Shuang Li;Bo Chi

作者机构：State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical EngineeringNanjing Tech UniversityNanjing 211816China Jiangsu National Synergetic Innovation Center for Advanced MaterialsNanjing Tech UniversityNanjing 211816China School of Chemical EngineeringNanjing University of Science and TechnologyNanjing 210094China Chicago Medical SchoolRosalind Franklin University of Medicine and ScienceNorth ChicagoIllinois60064USA 

出 版 物：《Science China Materials》 (中国科学（材料科学（英文版）)

年 卷 期：2022年第65卷第1期

页      面：246-254页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China(31771049) the Foundation of Key R&D Project of Jiangsu Province(BE2018731) the Research Foundation of State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering(ZK201806,KL18-06 and ZK201606) the Six Talent Peaks Project of Jiangsu Province(SWYY-046) the Natural Science Foundation of Jiangsu Province(BK20200682) the Postgraduate Research&Practice Innovation Program of Jiangsu Province(SJCX20_0408). 

主　　题：继发性损伤 关节部位 肢体运动 紧急止血 甲基丙烯酸缩水甘油酯 纤维蛋白胶 黏附性能 缝合技术 

摘      要：传统的缝合技术易导致伤口组织继发性损伤,不利于皮肤伤口愈合.受海洋生物贻贝的启发,我们设计并构筑了一种具有湿组织黏附性能的仿生水凝胶绷带,以替代传统的外科缝线,加速伤口愈合,防止感染.首先,将3,4-二羟基苯丙氨酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的γ-聚谷氨酸引入到力学性能良好的丙烯酸酯水凝胶基质中,构建具有优异压缩性能(0.7±0.11 MPa)和拉伸强度(约25倍)的水凝胶绷带,以规避其在肢体运动过程中(尤其是关节部位)受到损坏.此外,水凝胶绷带显示出良好的组织黏合性能(70±2.1 kPa),是市售组织黏合剂纤维蛋白胶的2.8倍(25±2.2 kPa),而且还可以通过调整水凝胶成分的组成,使其黏附性能在14-70 kPa的范围内可调.其次,由于体系中邻苯二酚基团的存在,使水凝胶绷带兼具优异的抗氧化和内源广谱抗菌性能.结果还显示水凝胶具有良好的生物安全性,以及优异的促伤口愈合能力(仅6天),有望为灾后救援工作中的创伤紧急止血提供新的治疗策略.