2022年3月2日,我校科技成果孵化中心陆地教授团队与美国宾州州立大学 Elias B. Rizk 团队和美国Aleo BME 公司刘超团队在《Matter》(影响因子15.589)发表了题为“Bioinspired super-strong aqueous synthetic tissue adhesives”的重要研究成果。
临床上应用于脑损伤等湿润环境下动态组织的粘合剂疗效差强人意,常导致脑脊液渗漏和脑膜炎等并发症。基于贻贝类生物足盘粘附机制而研发的粘合剂在湿润环境中的高粘性特质具有强大的潜在优势。然而,该类粘合剂界面间形成的水化层削弱了非共价键的作用力并阻碍了共价键合能力,密封性欠佳,严重限制了仿生动物粘合剂的进一步发展。因此,开发一种针对潮湿环境下的动态组织,兼具组织高粘性和密封性能的生物粘合剂是一项极具挑战的工作。
围绕这一科学问题,团队合作研发了一种可生物降解的新型水性聚氨酯纳米分散胶体(B-Seal)。该胶体具有较强的破裂压力以及搭接剪切强度,研究通过调控化学组分配比制备一定范围内的大小颗粒,发挥颗粒的楔入效应以提高紧密堆积度,并协同正负离子作用力,这种无毒副作用的机械互锁,使得纳米颗粒分散稳定,固化时间短,溶胀率低,粘附强度显著提升。此外,降解可调的B-Seal在保持密封性能和颅内压的同时,还能与组织治愈速度相匹配。可有效阻止脑脊液外漏模型中大鼠、猪的脑脊液外漏,并促进猪的脑膜修复。该研究工作针对湿润环境下动态组织的粘合这一难题,开创性地合成了无任何毒性化学交联剂的可生物降解的水性粘合剂,为设计下一代临床应用的湿润组织粘合剂和密封剂提供了一种新的思路。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.matt.2021.12.018