外科補片是一種廣泛應用於外科手術的醫用編織物，通常起到為組織器官提供永久性或臨時性力學支撐的作用。在使用時，外科補片通常需要被固定在缺損或病變的組織區域上以進行修復或重建。傳統固定方法採用縫線、縫合釘或螺旋釘等穿透組織的裝置來實現，過程耗時且容易引起神經損傷及慢性術後疼痛等併發症。利用粘接這一非穿透手段來實現固定被認為是一種理想的替代方法。然而，現時用於補片粘接的商用組織膠水（如纖維蛋白膠等）與組織間的粘接較弱，導致補片只能被粘貼於承受較小應力的組織區域，大大限制了其應用範圍。囙此，迫切需要賦予醫用外科補片以一新的内容，即對生物組織的强粘接特性。
針對這一問題，西安交通大學機械結構强度與振動國家重點實驗室、航太航空學院軟機器實驗室盧同慶教授及高揚副教授與哈佛大學鎖志剛院士提出了一種水凝膠複合補片醫用新材料（Hydrogel-mesh composite，HMC）。通過將抗溶脹組織黏附水凝膠與外科補片以宏觀拓撲互穿結構進行複合，得到的水凝膠複合補片在與組織形成强粘接的同時，還綜合了水凝膠及外科補片的優點，如生物相容性、對水及小分子的可滲透性，高的面內剛度及低的彎曲剛度等。這種水凝膠複合補片在組織修復、密封、止血和無縫線創口閉合方面，特別是在承受高應力組織之上的應用中表現出巨大潜力。
水凝膠複合補片的機理示意及應用效果圖
相關研究論文“Hydrogel–mesh composite for wound closure”於近日發表於國際權威期刊PNAS。西安交通大學航太航空學院副教授高揚為論文第一作者，西安交通大學航太航空學院盧同慶教授及哈佛大學鎖志剛教授為論文通訊作者。西安交大機械結構强度與振動國家重點實驗室為第一作者單位。
文章連結：https://www.pnas.org/content/118/28/e2103457118
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