《自然·通讯》 儿茶酚功能化肟交联PEG 水凝胶预防术后心脏粘连

摘要

术后心脏粘连是常规心胸手术过程中的一个重要问题。这种纤维组织会损害心脏功能并抑制再手术过程中的手术通路。最近， 加州大学圣地亚哥分校 Karen L. Christman 教授 团队 提出了一种由肟交联聚乙二醇 (PEG) 组成的水凝胶屏障，其中包含儿茶酚 (Cat) 基团，以改善在心脏上的保留，以预防心包粘连。 该三组分系统由醛 (Ald)、氨氧基 (AO) 和 Cat 官能化 PEG 组成，它们混合形成最终凝胶 (Ald-AO-Cat) 。

与最初的 Ald-AO 凝胶配方相比，Ald-AO-Cat 具有良好的机械性能、降解动力学和最小的膨胀，以及出色的组织保留。 团队 表明该材 料是细胞相容的，可抵抗细胞粘附，并导致体内大鼠模型中粘附严重程度的降低 。团队也进一步证明了 猪试验研究的可行性 。因此， Ald-AO-Cat 水凝胶屏障可作为预防术后心脏粘连的有前途的解决方案。 相关论文以题为 Preventing post-surgical cardiac adhesions with a catechol-functionalized oxime hydrogel 发表在《 Nature Communications 》上。

主图

图 1 ：儿茶酚官能化肟水凝胶的制备。

图 2： 快速胶凝肟水凝胶的表征。

图 3： Ald-AO-Cat 的体外细胞粘附和细胞相容性测试。

图 4： 在大鼠手术模型中应用 2 周后粘连形成减少。

图 5： 在大鼠手术模型中应用 4 周后，粘连形成减少并保持心脏功能。

图 6： 大鼠模型中 Ald-AO-Cat 的组织学。

图 7： 喷雾装置设计、测试和在猪试验中的应用。

总结

团队已经提供了解决术后心脏粘连问题的潜在解决方案的证据。 当尝试使用应用于心脏表面的物理屏障来解决这种情况时，除了在体外和体内环境中使用时的行为外，还必须考虑所提议的水凝胶的固有特性。 团队 证明了 Ald-AO-Cat水凝胶具有非常适合胸腔内条件的机械特性和降解动力学。该材料还表现出较低的溶胀度，超过了现有产品的性能。 这种生物相容性 Ald-AO-Cat水凝胶防止粘连形成的能力通过减少体内手术后粘连的发生来证明 。试验猪心脏抗粘连数据支持进一步研究这种水凝胶装置的剂量和功效，以用于未来潜在的临 床转化。

参考文献 ：

doi.org/10.1038/s41467-021-24104-w

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