天津大學(xué)楊建海/劉文廣《AM》：超柔軟自融合超分子聚合物水凝膠，有效防止術(shù)后組織粘連
發(fā)布時(shí)間：2021-03-20 11:47:07 人氣：1602
分子間的氫鍵密度嚴(yán)重影響氫鍵合的超分子聚合物水凝膠的凝膠化和流變行為，因此提供了一條微妙的途徑來調(diào)整其理化性質(zhì)，以滿足特定的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。最近，天津大學(xué)楊建海/劉文廣教授團(tuán)隊(duì)引入了N-丙烯酰基甘氨酰胺（NAGA）側(cè)鏈中兩個(gè)酰胺之間的一個(gè)亞甲基間隔基，以生成變體單體N-丙烯酰基丙氨酰胺（NAAA）。
圖1 a，b）具有H鍵交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的超分子PNAAA水凝膠的示意圖（a），以及經(jīng)過或未經(jīng)過PNAAA水凝膠處理的大鼠盲腸腹壁粘連模型的示意圖（b）。
圖2 a）N-丙烯酰基丙氨酰胺（NAAA）和N-丙烯酰基甘氨酰胺（NAGA）的化學(xué)結(jié)構(gòu)。b）在生理鹽水中浸泡3天后，PNAAA-25水凝膠和PNAGA-25水凝膠的照片。c）具有不同單體含量的PNAAA水凝膠和PNAGA水凝膠的溶脹率。d，e）PNGA-25水凝膠（d）和PNAAA-25水凝膠（e）的變溫FTIR光譜; 虛線是羰基在150°C時(shí)的曲線擬合。f）無序氫鍵羰基和游離羰基的總量與有序氫鍵羰基的數(shù)量之比；AF：游離羰基擬合曲線的積分面積；AD：無序氫鍵羰基擬合曲線的積分面積；AO：有序氫鍵羰基擬合曲線的積分面積。g，h）混合有6H2O的雙NAGA二聚體（NAGA-22）（g）和雙NAAA二聚體（NAAA-22）（h）的構(gòu)象。
圖3 PNAAA水凝膠的流變學(xué)特性。a）掃頻曲線（0.1–100 Hz，應(yīng)變?yōu)?％，37°C）。b）時(shí)間掃描曲線（0–3分鐘，1 Hz，應(yīng)變?yōu)?％，37°C）。c）階躍應(yīng)變曲線，低應(yīng)變?yōu)?.5％，高應(yīng)變?yōu)?00％（1 Hz，37°C）。d）剪切速率掃描曲線在0.01–1000 s-1的范圍內(nèi)。e）自融合PNAAA水凝膠的時(shí)掠曲線（0-3分鐘，1 Hz，應(yīng)變1％，37°C。f）在低應(yīng)變0.5％時(shí)自融合PNAAA水凝膠的階躍應(yīng)變掃描 最高500％（1 Hz，37°C）。
圖4 自融合PNAAA水凝膠的防污能力和細(xì)胞活力。a）BSA在自融合PNAAA水凝膠和PNAGA-25水凝膠上的吸附。b）纖維蛋白在自融合PNAAA水凝膠和PNAGA-25水凝膠上的吸附。c）18小時(shí)后，L929細(xì)胞在自融合PNAAA水凝膠和PNAGA-25水凝膠上的細(xì)胞附著。放大倍率：200×；比例尺：100 μm。d）自融合的PNAAA水凝膠的細(xì)胞毒性。
圖5 自融合PNAAA水凝膠的術(shù)后抗粘連能力。a）模型，PNAAA水凝膠和HA水凝膠組在術(shù)后第14天和粘連后第7天的腹部粘連的代表性照片。b）在治療后第14天和粘著溶解后第7天治療后不同組的粘附力評(píng)分。“ r”表示“經(jīng)常出現(xiàn)”。c，d）術(shù)后第14天和粘連后第7天，對(duì)正常組，模型組，PNAAA水凝膠和HA水凝膠組的標(biāo)本進(jìn)行病理分析。CE：盲腸；AW：腹壁。
圖6 自融合PNAAA水凝膠對(duì)核因子κB（NF-κB）信號(hào)通路的影響。a，b）術(shù)后第14天和粘連后第7天，受傷組織中TNF-α的相對(duì)mRNA表達(dá)和血清中TNF-α的濃度；c，d）在術(shù)后第14天和粘著溶解后第7天，p65蛋白在受傷組織中的表達(dá)論文鏈接：doi.org/10.1002/adma.202008395
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