医用仿生黏合剂的研究进展

综述了贻贝、藤壶、章鱼和壁虎的黏附机理以及在医用仿生黏合剂应用中的进展,以期为医用仿生黏合剂的开发和应用提供参考。

止血黏合剂研究进展及设计考量

近年来,黏合剂在伤口闭合、止血和组织工程的应用中发展迅速,其不仅适用于湿组织的黏附,还可以适应组织器官的蠕动和机械拉伸,因而有防脱落性能,这对于动脉和器官出血来说尤为重要。随着技术的进一步发展,现有黏合剂可以通过不同策略对其改性,并且探索新材料,为黏合剂赋予了新的性能和用途,如药物递送、温敏性、光敏性等。尽管如此,对于未来黏合剂的设计及实际临床应用有许多值得商榷的地方。该文综述了传统黏合剂及其在止血应用中的最新研究进展,并讨论了未来黏合剂的设计和发展思路。

基于邻苯二酚的可降解黏合剂的制备及表征

以氨基化聚乙二醇(mPEG-NH2)为大分子引发剂,制备了基于邻苯二酚[如3,4-二羟基苯丙酸(DHPPA)和3,4-二羟基苯丙胺即多巴胺(Dopamine)]的仿生黏合剂聚乙二醇单甲醚-聚赖氨酸-g-3,4-二羟基苯丙酸[mPEG-b-P(LL-g-DHPPA)]和聚乙二醇单甲醚-聚谷氨酸-g-3,4-二羟基苯丙胺[mPEG-b-P(LG-gDopamine)].用核磁共振波谱(NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和凝胶渗透色谱(GPC)等方法表征了mPEG-b-P(LL-g-DHPPA)和mPEG-b-P(LG-g-Dopamine)的结构.mPEG-b-P(LL-g-DHPPA)和mPEG-b-P(LG-gDopamine)的接枝度分别为30%和28.6%,即每个聚合物分子链上分别接上了13.5个DHPPA单体和13个Dopamine单体.剪切强度测试结果表明,mPEG-b-P(LL-g-DHPPA)更有利于黏合剂的固化并能提高黏合剂的内聚强度.

仿生与生物启发膜的研究进展

仿生与生物启发的思想和策略在众多基础与工程科学领域取得了重要进展。研究者们通过借鉴和模仿自然界中生物材料多样的组成、精巧的结构、温和的形成过程以及强大的功能,设计制备了多种高性能膜材料,并将其应用于水处理、气体分离、有机小分子液体混合物分离等领域,显示出良好的应用前景。仿生和生物启发膜主要是以细胞膜、荷叶和贻贝等为仿生原型,以生物矿化、生物黏合和自组装等为工具,以绿色、高效、节能为目标,在资源、能源高效利用和可持续发展等方面会发挥越来越大的作用,并逐步发展成为膜和膜过程领域的重要分支。本文将对仿生和生物启发膜的研究进展进行简要总结,重点介绍抗污染膜、杂化膜和复合膜的制备与应用。

医用软组织黏合剂的研究进展

按医用软组织黏合剂材料分类,介绍了合成类黏合剂、天然类黏合剂和仿生类黏合剂的发展现状及展望,并分别对其部分黏合剂的粘接机理、特点进行了详细论述。

机械活性黏合剂敷料的制备及其性能

为了评估水凝胶黏合剂作为伤口敷料的可行性,基于伤口收缩理论,制备了一种具有机械活性的仿生水凝胶黏合剂(HA)。首先,利用偶联法制备壳聚糖-g-儿茶酚(CCS),采用核磁共振氢谱仪对CCS的化学结构进行表征,通过紫外可见光谱仪计算儿茶酚基团的接枝率,并结合3种自由基清除测试分析CCS的抗氧化能力;其次用去离子水溶解CCS获得桥接聚合物溶液,基于以聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)和海藻酸钙(Alg)为主要网络的抗菌活性温敏性交联互穿水凝胶(PAGel-H水凝胶),采用涂布法制得水凝胶黏合剂,并探讨不同条件下黏合剂的皮肤组织黏合性能;最后,表征水凝胶黏合剂的体外抗菌性能、体外伤口收缩性能、体内创面愈合性能和细胞毒性。

基于儿茶酚交替共聚物的干湿态双高效胶黏剂材料

以多巴胺(DA)和双酚A型环氧树脂(BAER)进行氨基-环氧点击化学反应,合成了儿茶酚功能化交替共聚物聚(多巴胺-alt-双酚A型环氧)[P(DA-a-BAER)].以FeCl3为交联剂,研究了交联剂用量对聚合物在干态及水下环境中黏接性能的影响.结果表明,该聚合物可以在干态及水下环境中对多种基材进行黏接.以不锈钢基材为例,在干态条件下,当Fe^3+与儿茶酚基团的摩尔比为1:3时,黏接强度最高,为(3.03±0.68)MPa;在水下环境中,当Fe^3+与儿茶酚基团的摩尔比为1:6时,黏接强度最高,为(0.65±0.10)MPa.拉曼光谱(Raman)和紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)分析结果表明,Fe^3+与儿茶酚基团可通过配位交联和氧化交联的方式增大胶体强度,从而提高黏接强度.