创伤封闭常被戏称为是外科手术的“谢幕曲”,但如何才能唱好这出“谢幕曲”呢?在过去,对于创伤封闭多采用缝合的方式。但近年来,随着
医用生物材料的发展,越来越多的医生开始采用其他的方式来封闭创伤,比如组织胶水、胶贴等等。
特别是在对内脏组织“开刀”后,手术医生经常会采用上述方法来对创伤处进行封闭。但与此同时,采用胶水或胶贴的方式来封闭创伤,也存在一定的问题,那就是降解速度慢,存在排异感染的可能性,且患者术后恢复程度较差。
再生医学网获悉,近日,来自浙江大学基础医学院的欧阳宏伟教授课题组基于在湿面组织粘附领域的研究积累,首次设计出基于完全可代谢的多聚氨基酸材料的免缝合光控自粘复软组织创伤修复膜(LAP),满足了免缝合修复所需的湿面粘附、抗拉和生物相容性的要求。相关研究成果发表在学术期刊Advanced Science上。
据悉,LAP由可粘附水凝胶基质层和抗拉连底膜层构成。这种水凝胶基质主体材料主要选用能够降低排异反应的聚氨基酸材料——聚谷氨酸,基质表面修饰了实验室前期验证过的光敏小分子基团NB作为粘附基团。NB基团能够响应紫外光发生结构改变产生醛基,进而与组织上的氨基发生反应实现粘附。
而增强力学性能方面,研究团队首次提出复合膜结构的概念,引入可吸收PLLA薄膜作为底膜层提高力学性能。LAP紫外光照激活后,接触湿面组织能够快速吸收界面上的水分,使粘附基团与组织表面氨基密切接触发生反应,只需要在创面简单的按压即可实现创伤封闭。同时,LAP具有优秀的生物安全性和生物可降解性能,能够原位招募M2型巨噬细胞,创造有利于组织再生的免疫微环境,从而促进组织再生。
此外,研究人员通过皮下埋植的方法对LAP的生物安全性和原位巨噬细胞调控能力进行了探索。在术后1-2周内,埋植LAP的组织周边出现了显著的M2型巨噬细胞的聚集,而埋植医用胶水“氰基丙烯酸酯”的组织周边则出现了M0和M1型巨噬细胞的大量聚集。这一结果证明了LAP及其代谢产物具有良好的生物安全性,并且能够创造出适合组织再生的免疫微环境。
最后,研究人员在新西兰大白兔的胃穿孔模型上对LAP的组织修复能力进行了验证。术后两周进行收样观察,施用了LAP的胃部无赘生物形成、伤口完全闭合。组织学切片染色证明LAP实现了胃组织的全层功能性修复,规避了传统缝合带来的二次创伤,克服了采用了生物安全性差的合成材料进行伤口封闭所造成的“封而不修”的缺点。
综上所述,该研究发明了一种基于聚谷氨酸的免缝合光控自粘复软组织创伤修复膜。它不仅具有优秀的机械性能,同时能够创造适合组织再生的免疫微环境。这种同时兼具了机械性能和免疫调控性能的特性,使其具有临床转化的应用前景。
医用生物材料作为临床医学的“好搭档”,其重要性不言而喻。特别是近年来,随着基础材料学和再生医学的快速发展,在很大程度上推动了医用生物材料的发展进程。对此,
再生医学网表示,相信随着该项研究成果的大规模应用,将彻底改写创伤封闭的历史。