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华南理工大学宋文婧/任力团队 AHM:一种通过调控交联网络形成顺序用于显著提升粘合剂长效湿粘附性能的策略
2025-03-26  来源:高分子科技

  传统的手术缝合线在角膜移植中由于术后拆线的繁琐操作以及潜在术后并发症的影响,不利于角膜组织的修复再生。当前生物粘合剂由于易于操作,对组织创伤小等众多优势,正逐渐成为手术缝合线的有力替代品而被广泛用于各种组织伤口的修复及再生。然而,与诸多的组织修复进程不同,考虑到角膜移植的治疗周期长,其再生需要生物粘合剂在潮湿环境中发挥长期稳定的粘合功能。但是,目前的许多研究关注生物粘合剂的瞬间或短期粘附持久性,而忽视了对其长期湿粘附行为的评价。


  近期,华南理工大学材料科学与工程学院任力教授及宋文婧副教授团队,开发出一种具备长效湿粘附性能的生物粘合剂。通过巯基化学的介导,该生物粘合剂中的交联网络形成过程得到了精确控制,实现了先渗透后交联的策略,从而在生物组织表面形成了持久而强力的粘合效果。与传统无序且不受控的交联网络形成方式相比,这一策略显著增强了生物粘合剂与组织之间的相互作用,赋予了整个体系长时间的强效粘附能力。


图1.长效高粘生物粘合剂的设计机理示意图。

图2.ASO粘合剂的长效粘附性表征及其粘附形成机理研究。


  研究人员发现,通过引入巯基ASO生物粘合剂能够形成有序的交联网络,确保其先充分渗透组织,随后按照既定策略方案进行交联,从而与生物组织建立稳定且持久的粘附作用。基于这一策略,ASO生物粘合剂在体外湿环境下的长效性实验中,经过一个月的PBS浸泡后,依然保持了超过原始粘附强度50%的粘合力。在随后的活体兔角膜移植模型中,ASO生物粘合剂通过维持角膜供体与受体植床之间的稳定粘附,并促进其整合,验证了其长效湿粘附功能,显示出在生物医学领域巨大的应用潜力。这一创新前沿揭示了独特的可控双共价交联机制与粘合性能之间的联系,为开发具有卓越长期湿粘合力的生物粘合剂开辟了新的途径。


  该工作以“An Enhanced Long-Term Wet Adhesion Strategy of Spatial Control the Emergence of Dual Covalent Cross-Linking for Sutureless Cornea Transplant”为题发表在Advanced Healthcare Materials上。本论文的第一作者为谭铸豪硕士,华南理工大学宋文婧教授任力教授为共同通讯作者。该论文得到国家自然科学基金重点项目及面上项目、广东省自然科学基金项目和广东省重点研发项目的资助。


  原文链接:https://doi.org/10.1002/adhm.202404557

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(责任编辑:xu)
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