粘性水凝膠正在徹底改變傳統(tǒng)水凝膠在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。粘性水凝膠的優(yōu)勢(shì)在于其固有的組織粘附性，無(wú)需額外固定。這使得它們?cè)趥陂]合和體液滲漏封堵方面極具前景，有可能取代傳統(tǒng)的縫線和縫合釘。此外，它們固有的粘附性使它們成為輸送功能性添加劑（例如細(xì)胞和藥物）的理想載體。這一特性增強(qiáng)了應(yīng)用后的穩(wěn)定性，并且與傳統(tǒng)水凝膠相比，性能更優(yōu)。它們還可用于功能性創(chuàng)面敷料的制造，以促進(jìn)組織再生。甚至還可用于修復(fù)其他醫(yī)療設(shè)備，減少傳統(tǒng)固定方法造成的二次組織損傷。
然而，盡管研究人員投入了大量精力采用新方法來(lái)提高其粘性水凝膠的粘附性能，但很少有研究關(guān)注它們的降解調(diào)控。開發(fā)出具有可調(diào)控降解速率的粘性水凝膠，對(duì)于推進(jìn)生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面具有巨大潛力。
2025 年 8 月 13 日，西安交通大學(xué)補(bǔ)亞忠教授團(tuán)隊(duì)在 Cell 子刊 Cell Biomaterials 上發(fā)表了題為：Succinamide ester-containing adhesive hydrogels with controllable degradation for biomedical applications 的研究論文。
該研究通過(guò)摻入會(huì)發(fā)生環(huán)化降解的琥珀酰胺酯來(lái)精確控制粘性水凝膠的降解，并揭示了降解調(diào)控的機(jī)制。該研究還在三種動(dòng)物模型中證實(shí)了通過(guò)調(diào)整降解程度，治療效果在不同的臨床前場(chǎng)景中會(huì)有所不同。這項(xiàng)研究為設(shè)計(jì)特定應(yīng)用的可降解生物材料提供了實(shí)用指南，并有可能為新型可降解粘性水凝膠的開發(fā)開辟了新途徑。
要實(shí)現(xiàn)粘性水凝膠在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的高級(jí)應(yīng)用，對(duì)其降解速率進(jìn)行調(diào)控至關(guān)重要。在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)調(diào)整環(huán)化降解行為，制備了一系列含琥珀酰胺酯的可降解粘性水凝膠，其降解程度可控。
首先，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)模型分子和理論計(jì)算闡明了含琥珀酰胺酯的粘性水凝膠的降解機(jī)制。然后，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)多種策略將其降解時(shí)間從幾個(gè)小時(shí)調(diào)整到幾十天。研究團(tuán)隊(duì)還通過(guò)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)揭示了粘性水凝膠在體外和體內(nèi)的降解模式之間的相關(guān)性和差異。研究團(tuán)隊(duì)利用不同動(dòng)物模型證明，粘性水凝膠最佳降解速率取決于其預(yù)期用途--快速降解的粘性水凝膠用于腹部防粘連；緩慢降解的粘性水凝膠用于心臟手術(shù)后防粘連，兩種不同降解速率的粘性水凝膠匹配不同組織的修復(fù)速度。
最后，這種降解調(diào)控方法可以擴(kuò)展到晶膠介質(zhì)（Cryogels，一種通過(guò)低溫冷凍含單體或聚合物前體的溶液形成的互連大孔凝膠材料）。這種晶膠介質(zhì)可用于肝臟損傷修復(fù)，先止血，再快速降解促進(jìn)肝臟再生，體現(xiàn)了降解速度與組織再生需求適配。
該研究的亮點(diǎn)：
闡明了含琥珀酰胺酯的粘性水凝膠的降解機(jī)制；
含琥珀酰胺酯粘性劑水凝膠的降解時(shí)間可調(diào)；
通過(guò)調(diào)整降解情況，治療效果在臨床前的場(chǎng)景中有所不同；
可控降解方法可以擴(kuò)展到其他生物材料上。
總的來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)研究為含琥珀酰胺酯的粘性水凝膠降解控制提供了基本見解，并為設(shè)計(jì)適用于特定應(yīng)用的可降解生物材料提供了實(shí)用指南。
論文鏈接：
https://www.cell.com/cell-biomaterials/fulltext/S3050-5623(25)00167-9
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