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  隨著全球老齡化加劇，股骨骨折發(fā)生率逐年上升，髓內(nèi)釘固定術(shù)成為治療骨折的常用方法。然而，此過(guò)程常伴隨骨髓腔血管損傷，導(dǎo)致顯著的隱性出血。水凝膠作為止血材料面臨粘附力、力學(xué)強(qiáng)度和韌性之間的平衡挑戰(zhàn)。針對(duì)這一問(wèn)題，北京理工大學(xué)陳煜團(tuán)隊(duì)與積水潭醫(yī)院李波團(tuán)隊(duì)合作開(kāi)發(fā)了一種雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠（CGC/P）。該水凝膠通過(guò)葡萄糖酸內(nèi)酯（GDL）與羧甲基殼聚糖（CMCS）的結(jié)合，增強(qiáng)了水凝膠的粘附性，并通過(guò)調(diào)節(jié)pH形成動(dòng)態(tài)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合PAM化學(xué)交聯(lián)進(jìn)一步提升了力學(xué)性能。水凝膠涂層在兔子股骨髓內(nèi)釘手術(shù)中展現(xiàn)了顯著的止血效果，并促進(jìn)了骨生成，提供了水凝膠在止血涂層中的創(chuàng)新應(yīng)用解決方案。

  本研究受到蝸牛粘液網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和脫水誘導(dǎo)粘附增強(qiáng)策略的啟發(fā)，開(kāi)發(fā)了CMCS-GDL-Ca²⁺/PAM（CGC/P）雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠用于止血涂層（圖1）。GDL通過(guò)氨基化反應(yīng)與CMCS結(jié)合，一方面釋放的H⁺促進(jìn)Ca²⁺從Ca(OH)₂中解離，形成動(dòng)態(tài)的物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；另一方面GDL引入的羥基基團(tuán)通過(guò)增強(qiáng)氫鍵作用，提高了水凝膠的粘附性能，模擬蝸牛粘液中由離子協(xié)調(diào)、電荷相互作用和氫鍵形成的粘附網(wǎng)絡(luò)。此外，通過(guò)MBA交聯(lián)的PAM網(wǎng)絡(luò)提升了水凝膠的力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。最后，通過(guò)脫水誘導(dǎo)增強(qiáng)的方法，進(jìn)一步增強(qiáng)粘附。

圖2 水凝膠在鈦合金片上的剪切粘附性能。

圖4 髓內(nèi)釘種植體周圍骨再生的評(píng)價(jià)。

  CGC/P雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠憑借其優(yōu)異的力學(xué)性能、粘附力、止血效果和促進(jìn)骨愈合的潛力，為髓內(nèi)釘?shù)裙强浦委熖峁┝艘环N創(chuàng)新的解決方案，在臨床前測(cè)試中展現(xiàn)了良好的應(yīng)用潛力，未來(lái)有望成為骨科手術(shù)中理想的止血材料。

  論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S138589472500909X