DOI:10.1016/j.actbio.2020.08.021
腸切除術后腹腔內粘連的發生率很高，這可能會導致慢性疼痛、腸梗阻和一些其它病癥。盡管商業粘附屏障已被廣泛用于結腸切除術，但是這些屏障不能防止由于吻合口愈合不良而導致的吻合口滲漏，從而帶來長期的健康問題。為了解決這一局限性，研究者開發了一種具有選擇生物活性的膠粘劑雙層包裝，可同時防止腹腔內粘連形成并促進吻合口愈合。采用反應性靜電紡絲制備了交聯的明膠網，作為細胞指導性基質，以改善吻合口愈合。將聚乙二醇（PEG）泡沫涂層涂覆到生物活性網上，以形成防污層并防止腹部粘連。在體外確認選擇生物活性后，在體內大鼠結腸磨損模型中，比較了復合包裝紙與市售產品（Interceed?）在防止腹腔內粘連方面的性能。在保持臨床放置的情況下，復合雙層包裝能夠防止腹腔內粘連。復合雙層包裝被進一步改性以具有組織粘合特性，從而提高功效。初步研究表明，該粘合劑復合雙層包裝保持了與Interceed?相當的最大剪切強度，且大于纖維蛋白膠。總體而言，這項工作研制出一個初步的概念驗證裝置，經證實其可以有效防止體內粘連的形成。因此，本文所研究的復合雙層包裝材料可用于改善腸吻合的愈合。
圖1.具有所需機械性能的復合雙層包裝的迭代設計。A）塊狀水凝膠-纖維復合材料，電噴霧水凝膠-纖維復合材料和水凝膠泡沫-纖維復合材料的復合雙層包裝結構的示意圖。B）三種復合配方的機械測試裝置，C）每種復合雙層包裝的應力-應變響應（箭頭表示在相關應變下的拉伸破壞）。*圖是由BioRender.com創建的。
圖2.水凝膠泡沫+TMPETA-纖維復合材料的表征。A）明膠層（灰線）和水凝膠層（黑線）的ATR-FTIR。B）橫截面SEM，描繪了每層的內部微體系結構（比例尺=30μm）。SEM爆破顯示每層的平面圖（比例尺=100μm）。C）在14天內hDF附著的代表性圖像（比例尺=200μm），并量化了每層細胞的粘附力。用羅丹明鬼筆環肽（F-肌動蛋白/細胞質）和SYBR綠（DNA/核）染色的細胞。*表示每個時間點水凝膠泡沫的統計差異（采用雙向方差分析和Sidak分析，P<0.05）。
圖3.體內腹腔粘連研究結果。A）用于評估大鼠體內磨損模型中粘連形成的示意圖。B）對于所有處理的復合粘附力評分，紅色數據點指示經處理樣品的位移。*表示與Interceed?的統計差異（P<0.05）。從進行處理的部位獲取的代表性圖像：C）PBS處理，D）Tisseel?處理，E）明膠網眼處理，F）水凝膠泡沫處理，G）復合雙層處理，H）Interceed?處理。*圖是由BioRender.com創建的。
圖4.多巴胺涂層對組織與雙層包裝粘附的影響。A）多巴胺涂層過程的示意圖以及假設的多巴胺涂層與傷口部位的反應。B）示意圖描述了搭接剪切測試的裝置，以及C）與Interceed?相比，在豬基質上涂覆多巴胺的雙層包裝的平均最大剪切強度。由于剪切力低于儀器的檢測極限，未修飾的明膠對照未包含在圖中。*表示與Interceed?相比的統計差異（學生的t檢驗，P<0.05）。*圖是由BioRender.com創建的。
