本报讯 西安交通大学生命科学与技术学院的科研人员和西安交通大学第一附属医院教授吕毅团队合作，基于力学、材料学、外科学等多学科交叉，开发了一种快速凝胶化的粉末（FJG粉末）。该粉末可以在内窥镜引导下通过导管递送，并在组织表面原位形成粘弹性Janus水凝胶屏障。水凝胶可以防止多种器官（心、肝、肠）的术后粘连，研究人员在临床前转化的大动物实验中验证了其在微创手术中的可行性及有效性。相关论文近日在线发表于美国《国家科学院院刊》。

临床手术后粘连几乎是所有外科手术的后遗症之一。“但是，目前尚没有合适的防粘连屏障可以同时兼顾材料粘弹性、Janus组织黏附性与微创递送。”吕毅表示。

该工作构建了一种可以快速吸水并凝胶化的水凝胶前体粉末，并使用分层水合策略，在组织原位形成Janus水凝胶层。研究人员首先利用甲基丙烯酰化修饰破坏了大分子多糖的分子间作用，提高了大分子多糖的吸水能力；之后利用硼酸酯键的快速动态加成，使粉末在水合后快速凝胶化。在递送到组织表面后，FJG粉末会快速吸收组织表面水分并形成牢固黏附的水凝胶，进而利用阳离子壳寡糖溶液将上层粉末水合，并使上层水凝胶表面阳离子化，以获得上表面不具有黏性的Janus水凝胶。所形成的粘弹性FJG水凝胶可以适应不同的器官运动，并具有适当的在体降解速率，可以有效预防大鼠心脏、肝脏、肠等多器官的术后粘连。

此外，为了推动FJG粉末的临床转化，研究人员还开发了气体辅助的粉末递送装置。该装置可以在内窥镜辅助下，将FJG粉末均匀递送到目标组织表面。同时，研究人员在临床前猪的肝脏粘连模型中进一步证明了FJG水凝胶预防术后粘连的效果。（严涛 张行勇）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2219024120