浙江大学高长有教授团队 Mater. Horiz.：可原位自组装的形状记忆聚氨酯补片 - 用于组织微创递送和治疗

2023-06-30 来源：高分子科技

近年来，微创手术（MIS）由于可以减少医疗器械植入的风险、降低并发症和术后疼痛、缩小手术伤口和恢复时间等优点在各类疾病中得到了广泛的应用。弹性体等生物材料在制造MIS医疗器械中也有着很高的需求。但较大较复杂的医疗器械难以直接通过狭窄的微创手术通道植入，仍旧是一个较大挑战。

图1. 含硒的可降解聚氨酯（PCLUSe）补片具有形状记忆和自愈合双重功能，用于组织微创递送和心肌梗死的治疗。

因此，浙江大学高长有教授团队设计并合成了一种由聚己内酯（PCL）链段和二硒键组成的具有形状记忆、自愈合、活性氧（ROS）响应性的多功能聚氨酯材料（PCLUSe）（图1）。PCL链段形成的可逆结晶区赋予了材料良好的形状记忆行为；通过调控其熔点在37 °C左右，使得具有临时形状的PCLUSe补片可以在植入体内后快速回复。二硒键的动态交换能力给予材料优异的自愈合性能，PCLUSe补片可以在405 nm 激光的照射下快速愈合。通过将两种功能有机结合，可以将尺寸较大的PCLUSe补片剪成较小的补片，依次通过微创手术通道植入后自愈合形成原本大小的补片，实现大尺寸补片的微创递送（图2）。同时，二硒键的抗氧化功能可以有效降低心肌梗死（MI）后的氧化应激和炎症水平，进而促进心功能的恢复（图3）。PCLUSe补片作为一种抗炎医用植入物，已经在狗和大鼠模型中分别验证了其优异的可微创植入性和抗氧化功能，为其在腹腔镜、胸腔镜或宫腔镜等微创手术辅助下治疗其他氧化应激相关疾病奠定了基础。

图2. PCLUSe补片在体内的微创植入

图3. PCLUSe心脏贴片的抗氧化功能和心肌梗死治疗效果。

该工作以“In vivo self-assembled shape-memory polyurethane for minimally invasive delivery and therapy”为题发表在《Mater. Horiz.》上。浙江大学高分子系博士生李世分为第一作者；朱旸教授、高长有教授为共同通讯作者。该研究得到浙江省“领雁”计划（2022C01106）、国家自然科学基金联合基金（U22A20155）和浙江省自然科学基金（LD21E030001）的资助。

原文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/mh/d3mh00594a

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（责任编辑：xu）

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