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浙江大学王立教授/俞豪杰教授团队 Adv. Sci.:用于免缝合和高质量肌腱修复的Janus水凝胶

高分子科技  · 公众号  · 化学  · 2025-02-12 12:17

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肌腱是由纤维状粘弹性结缔组织 坚韧的带状结构,它们将肌肉固定在骨骼上,在 负荷传递 维持正常 运动 功能等 方面起着至关重要的作用。目前,肌腱断裂的修复仍然依靠手术缝合。在肌腱再生过程中,由于损伤引起的局部炎症会诱发术后疤痕形成和肌腱粘连,影响修复后肌腱的力学性能并增加再次断裂的风险。一般在跟腱修复手术后,需要通过皮质类固醇和非甾体抗炎药来减少炎症反应并减轻术后疼痛。设计一种能在空间维度上为肌腱修复提供单侧免缝合粘附、在时间维度上通过炎症微环境响应性释放药物抑制炎症发生的水凝胶对高质量的肌腱修复具有重要意义。

近期, 浙江大学王立教授 / 俞豪杰教授 团队 和浙江大学医学院附属第一医院卢荟主任医师团队 合作,通过控制水凝胶两侧游离 -COOH 基团和阳离子 结构的界面分布,采用方便高效的一体成型方法成功制备了一系列 PZBA-EGCG-ALC Janus 水凝胶,探索了 在肌腱修复等方面的应用。该 Janus 水凝胶的拉伸强度和断裂伸长率分别高达 0.51 ± 0.04 MPa 922.89 ± 28.59 % 。此外该 Janus 水凝胶粘附面的粘合强度可达 524.8 ± 33.1 J/m 2 ,同时实现双侧近 20 倍的粘合强度差异。在空间维度上,该 Janus 水凝胶优异的机械性能和单侧粘附性能可为受伤的肌腱提供有效的机械支撑和物理屏障。在时间维度上,该 Janus 水凝胶可以通过其交联网络中 ROS 响应性 PZBA-EGCG 前药大分子针对炎症微环境的需要可控释放消炎药物,减少早期炎症的发生。本研究为 多功能生物医用 Janus 水凝胶 的构建提供了新思路,为 高质量的肌腱 修复 提供了一种更 加高效 方便的免缝合 策略。


以上成果 近期发表在 Advanced Science ,论文题为“ One-Step Formed Janus Hydrogel with Time-Space Regulating Properties for Suture-Free and High-Quality Tendon Healing 浙江大学化学工程与生物工程学院 2022 级直博生 欧阳辰光 和浙江大学医学院附属第一医院主治医师、特聘副研究员 涂田 为论文的共同第一作者,浙江大学 王立 教授、 俞豪杰 教授和浙江大学医学院附属第一医院 卢荟 主任医师为论文的通讯作者。


1. 用于免缝合和高质量肌腱修复的 PZBA-EGCG-ALC Janus 水凝胶的制备和应用示意图。


2. PZBA-EGCG-ALC Janus 水凝胶用于无缝合和高质量肌腱修复的实验结果。


论文链接:

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202411400


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