近期，華南理工大學(xué)施雪濤教授和邊黎明教授在科愛創(chuàng)辦的期刊Bioactive Materials上聯(lián)合發(fā)表研究論文：三明治結(jié)構(gòu)貼片無滲漏、無術(shù)后組織黏連修復(fù)腸道損傷。研究通過結(jié)合粘合劑、水凝膠彈性體以及兩性離子抗污涂層得到了一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、兩面粘附性能截然相反的貼片，非粘附面且具備生物抗污特征，在大動物體內(nèi)成功證實了防術(shù)后黏連效果優(yōu)于商業(yè)化防黏連膜產(chǎn)品。
腸道是人體最重要的消化器官之一，腸內(nèi)具有豐富的微生物菌群，腸壁中具有豐富的毛細血管，腸壁外具有抗感染物理屏障的漿膜，遭遇腸癌、刀傷或者腹腔感染時，漿膜層破壞，血管斷裂，不得不采取手術(shù)封堵修復(fù)，理想的腸道損傷修復(fù)材料應(yīng)當具有封堵和防止術(shù)后組織黏連兩個功能，然而臨床仍未有一款兼具這兩種功能的腸道修復(fù)材料。應(yīng)用傳統(tǒng)的縫合手段不得不遭受新的針孔機械損傷，縫補后漏液率高，生物膠水是一種非侵入式傷口閉合材料，但是固化費時，固化前成分易被腸液稀釋，固化后的物理屏障仍然易產(chǎn)生術(shù)后組織黏連，組織粘合貼片無需固化能快速封堵腸道損傷，但目前的研究聚焦在表面粘附性能無差別的雙面膠，多余的粘附可能會造成正常腸道組織間的粘附，導(dǎo)致腸梗阻功能障礙，去除表面多余的粘附性雖然能減輕腸術(shù)后黏連風(fēng)險，但要實現(xiàn)更好的術(shù)后效果，貼片還需有生物抗污能力，阻止特異性蛋白的吸附，避免纖維蛋白過度沉積失衡而纖維化黏連。
基于此，本研究設(shè)計了一種不對稱粘附的兩面貼片TLP，一面主要由聚丙烯酸和聚乙二醇衍生物形成的組織粘附面，一面由兩性離子和聚乙二醇單甲醚形成的抗粘附面，兩面由生物相容性良好的彈性體鏈接，得到的貼片TLP具有明顯的三明治微觀結(jié)構(gòu)（圖1）。
圖1. 貼片的結(jié)構(gòu)設(shè)計
截然相反的兩面功能互不影響，粘附面在親水后表面粗糙度顯著增大，朝向有利于組織粘附的拓撲結(jié)構(gòu)變化，而背面親水后更加光滑，趨向于抗組織粘附、抗生物污染形貌特征變化，在體外證明了單面粘附貼片水下封堵腸損傷5天未發(fā)生腸泄漏（圖2）。
圖2. 貼片的組織粘附性能
貼片TLP抗粘附面呈現(xiàn)了致密的微觀結(jié)構(gòu)和強親水能力，對纖維蛋白、血清白蛋白等多種特異性蛋白的粘附率均低于0.2 μg/cm2，對大鼠成纖維細胞和血管內(nèi)皮細胞具有顯著抗粘附效果（圖3）。
圖3. 貼片的生物抗污性能
貼片TLP具有良好的細胞相容性，植入大鼠皮下四周，貼片為觀察到殘留，密切監(jiān)測大鼠血常規(guī)變化，未觀察到明顯的血液毒性或者炎癥，通過HE切片觀察到降解產(chǎn)物未對大鼠心、肝、脾、肺、腎、腦器官造成器官毒性或者病變（圖4）。
圖4. 貼片的生物相容性
體內(nèi)大鼠腸道損傷修復(fù)模型中，貼片TLP在術(shù)后兩周獲得了最大傷口愈合率修復(fù)和最低術(shù)后組織黏連評分，病理切片分析表明貼片TLP封堵腸道后兩周纖溶蛋白激活酶的表達水平高于纖溶蛋白激活酶抑制劑，TNF-α和TGF-1β的基因表達下調(diào)，結(jié)果表明TLP能通過抑制TNG-α介導(dǎo)的炎癥通路和TGF-1β介導(dǎo)的纖維化通路降低術(shù)后組織黏連程度（圖5）。
圖5. 貼片在大鼠腸道損傷修復(fù)模型中的應(yīng)用
通過巴馬豬腸道損傷模型驗證了貼片TLP功能的穩(wěn)定性，術(shù)后兩周貼片TLP表現(xiàn)出較低的術(shù)后黏連評分，相對于單一功能的組織粘合劑和防黏連膜商用產(chǎn)品，貼片TLP獲得最大愈合率和最少術(shù)后組織黏連（圖6）。
圖6. 貼片在巴馬豬腸道損傷修復(fù)模型中的應(yīng)用
原文信息:Wei Yang, Chengkai Xuan, Xuemin Liu, Qiang Zhang, Kai Wu, Liming Bian**, Xuetao Shi*.
A sandwiched patch toward leakage-free and anti-postoperative tissue adhesion sealing of intestinal injuries.
Bioactive Materials, 24 (2023) 112–123.
京公網(wǎng)安備11010802046783號
