基于纳米离子储层的双网络胃穿孔封堵水凝胶

作     者：袁月辉 吴昊 任雪洋 王建武 刘瑞清 胡本慧 顾宁 Yuehui Yuan;Hao Wu;Xueyang Ren;Jianwu Wang;Ruiqing Liu;Benhui Hu;Ning Gu

作者机构：School of Biomedical Engineering and InformaticsNanjing Medical UniversityNanjing 211166China State Key Laboratory of BioelectronicsJiangsu Key Laboratory for Biomaterials and DevicesSchool of Biological Science and Medical EngineeringSoutheast UniversityNanjing 210009China School of Materials Science and EngineeringNanyang Technological UniversitySingapore 639798Singapore Jiangsu Key Laboratory of XenotransplantationNanjing Medical UniversityNanjing 211166China 

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3期

页      面：827-835页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China(81971701,51832001,and 81901873) the Natural Science Foundation of Jiangsu Province(BK20201352) the Program of Jiangsu Specially-Appointed Professor。 

主　　题：穿孔部位 酸性胃液 组织界面 胃穿孔 纳米离子 组织修复 胃组织 黏附性能 

摘      要：近年来,对于可注射水凝胶用于内部组织损伤修复的研究取得了一定进展,但将此类水凝胶用于胃穿孔治疗时,依然面临强酸性胃液及胃壁的剧烈形变带来的严峻问题.鉴于此,我们提出了一种基于纳米离子储库(INR)的双网络水凝胶策略,该水凝胶具有优异的黏附和机械性能,可以简便地涂覆于穿孔部位,在封堵穿孔的同时促进组织修复.结果显示,在蓝光条件下,聚丙烯酰胺(PAM)可以于5 s内在胃组织上交联形成第一重网络,并通过机械互锁增强黏附性能;此外,纳米羟基磷灰石作为纳米离子储库可在酸性环境下释放Ca^(2+),与海藻酸钠(SA)形成第二重网络,抑制水凝胶在胃液中的溶胀.同时,通过在体系中引入碳二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS),可以促进水凝胶-组织界面上酯酰胺共价键的形成,从而进一步增强黏附力.因此我们认为,这种通过纳米离子储库策略获得的双网络水凝胶有望用于解决胃穿孔乃至其他类似的生物医学问题.