近日，華南理工大學(xué)教授王小英團(tuán)隊(duì)、暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院副教授張還添及教授查振剛團(tuán)隊(duì)通過利用自組裝和化學(xué)交聯(lián)結(jié)合的策略，開發(fā)出一種具有低硬度、高抗壓強(qiáng)度、抗溶脹、可載藥和生物降解的膠原纖維狀可注射水凝膠。相關(guān)成果發(fā)表于Bioactive Materials。
HML納米復(fù)合水凝膠的制備及應(yīng)用示意圖。研究團(tuán)隊(duì) 供圖
在日常生活、臨床手術(shù)和戰(zhàn)爭中，嚴(yán)重創(chuàng)傷引起的傷口愈合至關(guān)重要，因而新型水凝膠傷口敷料的開發(fā)成為現(xiàn)今的研究熱點(diǎn)。
論文通訊作者王小英表示，該研究利用甲基丙烯酰化羥丙基殼聚糖（HM）和鋰皂石（LAP）間的自組裝形成納米粒子，然后通過粒子間光交聯(lián)制備了一種可注射、軟而韌、且抗溶脹的納米纖維水凝膠用于促進(jìn)傷口愈合。
體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)表明，該水凝膠具有良好的生物相容性以及生物降解能力。通過小鼠創(chuàng)面愈合實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組（65.2%）相比，該凝膠治療組在第7天便可實(shí)現(xiàn)90.8%的愈合率，并且在第11天實(shí)現(xiàn)完全愈合。經(jīng)組織學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，該水凝膠敷料是通過加快細(xì)胞遷移和促進(jìn)新生血管形成及成熟，進(jìn)而加快傷口愈合的。
為了制造這種新型水凝膠，HM和LAP首先通過靜電和氫鍵作用自組裝成納米顆粒，然后通過光交聯(lián)進(jìn)一步相互交聯(lián)，形成膠原纖維狀網(wǎng)絡(luò)，獲得一種柔韌的水凝膠。由于自組裝引起的分子鏈運(yùn)動(dòng)受限和HM兩親性的協(xié)同作用，納米復(fù)合水凝膠在不同的溶劑中表現(xiàn)出顯著的抗溶脹行為。
此外，納米復(fù)合水凝膠可加工成三維打印的微凝膠，且形狀保真度高，因此有望成為大尺寸和復(fù)雜構(gòu)造的生物材料。同時(shí)，HM2L5水凝膠和微凝膠在體外表現(xiàn)出很高的生物相容性，在體內(nèi)也具有出色的傷口愈合能力和生物降解性。
論文共同通訊作者張還添表示，上述結(jié)果共同證明了這種新型仿生水凝膠在傷口敷料等各種軟組織工程應(yīng)用中的巨大潛力，并為仿生納米纖維軟水凝膠的開發(fā)及圍手術(shù)期切口、傷口的快速愈合提供了一個(gè)通用的策略，具有臨床轉(zhuǎn)化意義及價(jià)值。
