给大家分享的是在Biomacromolecules上发表的文章，题为：A Choline Phosphoryl-Conjugated Chitosan/Oxidized Dextran Injectable Self-Healing Hydrogel for Improved Hemostatic Efficacy。该工作的通讯作者是南方科技大学的张冲研究员和吴德成教授。 在紧急情况下(如战场、交通事故、医院和自然灾害)严重受伤造成的大出血是一个日益严重的全球健康问题，创伤后及时有效的止血干预已被证实是提高生存率和减少出血相关并发症的关键因素。现有的大多数止血材料，如蛋白基制剂和氰基丙烯酸酯，通常存在潜在毒性、免疫原性成分和止血能力不佳等局限性。止血水凝胶具有良好的生物相容性，能够吸收创面分泌物，维持足够的湿润环境，促进创面愈合的突出特点。壳聚糖是构建止血水凝胶常用的聚合物，但其在生理条件下溶解度较差，通常导致与血液或微生物细胞接触不足，严重限制了其应用。壳聚糖的磷酸化改性能显著增强止血能力，因此，在这项工作中，作者基于磷酸化壳聚糖开发了一种新型的原位注射和自愈合止血水凝胶，具有增强的红细胞粘附/聚集和凝血能力，以加速止血。作者首先将两性离子磷酸胆碱(CP)共价接枝在壳聚糖链上(CS-g-CP)，然后通过席夫碱反应与氧化右旋糖酐(ODex)交联，构建CS-g-CP/ODex水凝胶。ODex链上大量的醛基使前驱体快速凝胶化并密封伤口缺陷，同时通过与组织胺反应提供强大的组织粘附(图1)。作者系统评价了水凝胶的理化性质和凝血能力，研究了水凝胶的生物相容性和生物降解性和止血能力。 适当的胶凝时间对于实现及时和立即的止血，同时避免潜在的针头堵塞至关重要。作者在做了探究后选择了前驱体浓度(CS-g-CP/ODex)为3.0/8.0 wt%来制备CS-g-CP/ODex水凝胶，将凝胶时间控制为5 s左右。如图2所示，为了使水凝胶兼顾力学和粘结强度，作者进一步探究了CP接枝率及ODex氧化度对结果的影响。结果显示水凝胶在较低CP接枝比下表现出较高的压缩模量，但断裂应变也会降低，导致所合成的水凝胶脆性。水凝胶的粘结强度随着CP接枝率的增加或ODex氧化程度的增加而增加，CS-g-CP50/ODex75的粘结强度达到最大值为约为12.0 kPa。最终，作者认定CS-g-CP50/ODex75水凝胶在所有样品中兼顾力学和粘结强度。图2. CP接枝率及ODex氧化度对水凝胶力学性能和粘结强度的影响。 为了测试CP接枝率对水凝胶止血性能的影响，作者进行了体外红细胞粘附和全血凝试验。如图3所示，采用较高CP接枝率制备的CS-g-CP/ODex75水凝胶中红细胞大量聚集。实验结果进一步体现出了接枝CP后，水凝胶具有更好的凝血能力，使得水凝胶具有更好的血液吸收能力，并增强了红细胞的粘附和聚集行为。 生物相容性和无毒降解是开发临床用胶粘剂的基本前提。作者采用CCK-8和死/活染色法验证了水凝胶的优异的细胞相容性，利用红细胞溶血实验证实了水凝胶具有良好的血液相容性(图4)。 如图5所示，为了进一步考察水凝胶的体内生物相容性。水凝胶被植入在SD大鼠背部皮下。特定时间进行的H&E和Masson染色显示，水凝胶降解导致炎症反应降低。为了进一步监测水凝胶植入期间动物的整体健康状况，作者还在不同时间点进行全血细胞计数和血液生化检测。结果显示，实验组与健康组的血液分析结果无明显差异，说明降解副产物无全身毒性。图5. 水凝胶的皮下植入后生物降解性表征及血液分析。 最后，作者对水凝胶的体内止血能力进行了表征，如图6所示，由于CS-g-CP/ODex水凝胶能够快速凝胶化，强的组织粘附性和机械强度使其形成坚固的止血水凝胶屏障。壳聚糖链上的CP基团与红细胞强烈相互作用，导致红细胞大量聚集，减少凝血时间，促进凝块形成。壳聚糖中引入的CP基团在出血控制方面取得了协同作用。 综上所述，作者以胆碱磷酸化壳聚糖衍生物和氧化右旋糖酐为基础，通过动态共价席夫碱反应，开发了一系列可注射的自愈合水凝胶。测试了CP接枝率和ODex氧化程度对凝胶时间、力学性能、粘结性能和破裂压力的影响。最后，CSg-CP50/ODex75表现出快速的凝胶化时间、良好的机械强度和组织粘附性、满意的破裂压力和良好的生物相容性。体内实验进一步证明，该水凝胶能够实现快速止血密封。作者也同时验证了CP基团在加速止血方面的积极和协同作用，所制备的水凝胶能够作为一种有前景的高效止血粘合剂用于各种急诊和临床环境。DOI: 10.1021/acs.biomac.2c01143Link: https://doi.org/10.1021/acs.biomac.2c01143
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