作为传统手术缝合线的替代品，医用组织粘合剂越来越受欢迎。受海洋生物的启发，后固化策略被用于开发组织粘合剂。然而，现有的大多数原位固化策略设计的粘合剂往往需要有机溶剂、光热或其他外部刺激条件，无法实现快速固化粘接。这严重限制了它们在生物医学领域的应用。
近期，我院谭鸿/罗锋团队受贻贝仿生启发利用异氰酸酯化学的快速反应制备了一种新型的聚氨酯水下粘合剂(PUWA)。PUWA是通过组分A(聚氨酯预聚体)和组分B(多巴胺修饰的赖氨酸衍生物:扩链剂-LDA和交联剂-L3DA)的可注射双组分固化工艺制成。双组份粘合剂在水下迅速固化粘接，对猪皮的粘接强度达到40 kPa，爆破压力达到394 mmHg。此外，PUWA在酸、碱和盐水的复杂环境中表现出较强的粘附强度。PUWA具有良好的生物相容性和止血性能，可有效封闭创面，促进愈合，在生物医学领域具有巨大的应用潜力。
图1 PUWAs双组分设计策略及其伤口粘合修复应用示意图。
通过在水下注入PUWA-1并施加5~10秒的温和压力，它可以快速粘合在钛、聚四氟乙烯、猪皮、骨头、肾脏等各种基底上。PUWA-1在水下对钛、不锈钢、陶瓷、聚氯乙烯、猪皮和聚丙烯的粘附强度分别为294.7±107.1kPa、290.3±27.2kPa、238.3±24.2kPa、146.3±14.0kPa、40.3±9.0kPa和14.5±3.5kPa。
图2(a) PUWA-1对不同基材的粘接强度; (b) PUWAs对猪皮的粘接强度; (c) PUWA-1对不同基材的水下粘接强度; （d-h）PUWA-1对钛、PTFE、猪皮、骨、肾的水下粘接照片；(i) PUWA-1在水流环境中对桶破孔进行修复的照片和(j) PUWA-1对猪主动脉组织的爆破压力测试。
作者采用大鼠伤口模型评估了PUWA-1促进创面闭合和愈合的效果。结果表明14天后，PUWA-1组创面最小，创面闭合和修复效果明显优于其他各组。这可以归因于PUWA-1有利于伤口的早期闭合，并促进新皮肤组织的整合生长。
图3(a)缝合、生物医用胶、PUWA-1处理的伤口随时间变化照片；(b)愈合7天和14天后皮肤组织染色图像。
该工作以“Bioinspired Injectable Polyurethane Underwater Adhesive with Fast Bonding and Hemostatic Properties”为题发表在《Advanced Science》上，通讯作者为我院谭鸿教授和罗锋副研究员。该项工作得到国家自然科学基金重点项目(U1930204)，国家自然科学基金(51873117)，四川省科技计划项目(2022NSFSC0375)，澳门永利娱场官方网Med-X材料中心创新计划(MCMGD202304)和高分子材料工程国家重点实验室(sklpme2202-07)的支持。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202308538
撰稿：郭晓磊
编辑：杨燕玲
审核：刘向阳
