肌腱手术后的早期氧化应激、炎症反应和感染与随后形成的腱周粘连高度相关,这可能会降低修复肌腱的质量和功能。尽管已经提出了各种抗炎和/或抗菌移植物来扭转这一局面,但它们大多存在不良药物反应、低机械强度和较差的组织粘附性等问题。
近期,香港理工大学赵昕副教授受肌腱解剖学和粘连发生病理生理学的启发,开发了一种具有粘性和坚固性的双层Janus贴片,其面向手术肌腱的内层是多功能电纺水凝胶贴片(MEHP),面向周围组织的外层是聚乳酸(PLLA)纤维。具体而言,MEHP是由甲基丙烯酰化明胶(GelMA)和氧化锌(ZnO)纳米颗粒共同静电纺丝,然后用单宁酸(TA)处理制备而成。内部MEHP表现出优异的机械性能、粘附强度以及出色的抗氧化、抗炎和抗菌性能,并且可以粘附在损伤部位,为肌腱再生提供有利的微环境。同时,外部PLLA起到物理屏障的作用,防止外源性细胞和组织侵入缺损部位,减少腱周粘连的形成。这项工作提出了一种具有各向异性黏附和生物功能的无药物移植物的概念验证,其通过减轻早期炎症和氧化损伤,支持组织再生,并在修复和重塑后期减少肌腱粘连,从而协调损伤肌腱的愈合阶段。可以预见,这种Janus贴片有望为安全高效的肌腱治疗提供一种有前景的策略。
图1.Janus贴片及其制备过程示意图。
图2.MEHP的化学表征、形态、溶胀率和降解。
图3.MEHP的粘附性和机械性能。
图4.MEHP的体外生物相容性分析。
图5.MEHP的抗氧化、抗炎和抗菌能力评估。
图6.Janus贴片的制备与表征。
图7.Janus贴片的体内肌腱修复评估。
图8.免疫组织化学、qRT-PCR和步态测试。
该工作以“A Biomimetic Adhesive and Robust Janus Patch with Anti-Oxidative, Anti-Inflammatory, and Anti-Bacterial Activities for Tendon Repair”为题发表在《ACS Nano》(DOI:10.1021/acsnano.3c03556)上。
论文链接:https://doi.org/10.1021/acsnano.3c03556