据Freedman BR 2022年1月3日(Nat Biomed Eng,2022 Jan 3.Doi:10.1038/s41551-021-00810-0.)报道,美国哈佛大学研究人员开发了一种Janus Tough Adhesive(JTA)的坚韧黏性水凝胶,用于治疗和预防肌腱损伤。
肌腱损伤是一种常见病,损伤后肌腱功能无法完全恢复,并常伴有组织炎症和退变等并发症。虽然外科、康复、移植和药物等疗法已被用于治疗肌腱损伤,但肌腱愈合失败和持续疼痛等治疗缺陷仍然存在。
提供机械支撑和可持续释放疗法的水凝胶已被用于治疗肌腱损伤。然而,大多数水凝胶不够坚硬,会突然释放药物,需要细胞浸润或缝合才能与周围组织结合。而美国研究人员开发的水凝胶为高容量的药物储存器。研究团队以皮质类固醇曲安奈德(CORT)为药物模型,评估了JTA载药量和持续药物释放能力。JTA的CORT负载量高达CORT溶解度极限的25 000倍,在体外药物释放时间超过10 d。以髌腱损伤大鼠为研究模型,JTA高载药量延长了药物溶解和药物释放时间。JTA将一侧的耗散韧性基质和另一侧的壳聚糖黏合剂表面结合起来,支持肌腱滑动和水凝胶相对表面上肌腱的强黏附(大于1 000 J/m2),且生物相容性好。研究人员通过体外研究和在多个肌腱模型中进行的原位和体内测试结果表明,JTA能强烈黏附于活体大鼠的髌骨、冈上肌和跟腱,促进愈合,减少跟腱断裂大鼠模型瘢痕的形成,并可持续释放大鼠髌骨肌腱损伤模型的CORT,减轻炎症反应,调节趋化因子分泌,促进巨噬细胞向M2表型极化。接下来,研究团队以人类尸体手腕为模型,测试了JTA非黏附侧的肌腱滑动的能力。JTA在掌侧板上滑动并穿过横向腕骨韧带时,表现出较低的摩擦阻力。此外,JTA在体内模型中表现出优异的生物相容性和促进肌腱愈合的能力。
总的来说,JTA是一种具有黏性面和高载药量的坚韧水凝胶,可作为肌腱的强力黏合剂,用于局部延长给药,并增强肌腱滑动,有着很好的临床转化潜力。