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  在臨床上，軟組織缺損導致的凹陷畸形會影響到患者的容貌甚至活動功能，進而影響其心理健康和生活質(zhì)量。因此，臨床上軟組織缺損(包括皮膚和脂肪組織等)的修復和外科軟組織重構(gòu)已成為整形外的重要問題之一。依據(jù)A. Limaye編著的行業(yè)報告，2019年全球市場軟組織修復的需求預計將達到147億美元。缺損所致的凹陷畸形需要采用組織或生物材料進行填充和修復，其中利用生物材料填充能夠克服組織供體有限、避免組織移植帶來的免疫排斥和感染等問題。生物材料需要通過手術(shù)切口才能植入體內(nèi)，大面積的缺損需要較大體積的材料，如果材料不是可注射凝膠或粉體材料(有時它們的力學強度不夠)，那么通常情況下也就需要較大的手術(shù)切口。因而，在構(gòu)建具有適合的力學性能、生物相容性、體內(nèi)降解性和可滿足大面積軟組織缺損的填充與修復的新型生物材料的同時，如何盡量減小切口甚至達到“微創(chuàng)”效果，也具有重要和實際的臨床意義。

  為解決上述問題，武漢大學教授陳云課題組利用來源廣泛的天然高分子及其衍生物，構(gòu)造了具有良好組織相容性、體內(nèi)降解性的新型羥乙基纖維素/大豆蛋白質(zhì)復合膜（ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 2781?2795）(圖1)和具有均一大孔結(jié)構(gòu)、良好血液相容性的復合海綿（Chemical Engineering Journal 2018, 341, 402–413）(圖2)。在此基礎(chǔ)上，進一步發(fā)現(xiàn)由環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)、經(jīng)冷凍干燥工藝獲得的羥乙基纖維素/大豆蛋白質(zhì)復合海綿具有良好的形狀記憶和水敏感可恢復性能(圖3)，在一定壓力和溫度條件下，可壓縮為體積大大減少、且可卷曲和折疊的薄片，如果用于軟組織缺損填充和修復，有望大大減少所需的手術(shù)切口。

圖1 具有良好生物相容性和體內(nèi)降解性的羥乙基纖維素/大豆蛋白質(zhì)復合膜

圖2 具有均勻多孔結(jié)構(gòu)的羥乙基纖維素/大豆蛋白質(zhì)復合海綿

  該工作(Shape memory histocompatible and biodegradable sponges for subcutaneous defect filling and repair: greatly reducing surgical incision)在線發(fā)表于Journal of Materials Chemistry B。其結(jié)果表明，復合海綿可由直徑為10 mm、高度為3.4 mm的圓柱體在溫度130 ℃、壓力30 MPa的條件下被熱壓成厚度為0.34 mm、可卷曲和折疊的致密薄圓盤(EHSS-PT-130)，并能通過浸泡在親水性液體中迅速恢復到原來的狀態(tài)。熱壓過程不僅可大大減少材料體積，而且同時具有滅菌作用，所獲得的EHSS-PT-130仍有良好的細胞相容性、組織相容性和體內(nèi)生物降解性。對于同樣尺寸的軟組織缺損，與未經(jīng)熱壓處理的原始復合海綿相比，EHSS-PT-130所需手術(shù)切口由原來的13 mm大大減小至4 mm，而植入后的薄片可利用水敏感特性、吸收組織內(nèi)體液后恢復其原有形狀，并對組織缺損達到未經(jīng)熱壓的海綿材料同樣的填充和修復效果。由此，本工作為修復軟組織損傷或缺損并同時減少手術(shù)切口提供了一種有效的材料和方法。

圖3 羥乙基纖維素/大豆蛋白質(zhì)水敏感可恢復性形狀記憶海綿

  以上相關(guān)成果分別發(fā)表在ACS applied materlals and interfaces (2016, 8, 2781?2795)、Chemical Engineering Journal (2018, 341, 402–413)、Journal of Materials Chemistry B (2019, DOI: 10.1039/c9tb00902g)。該論文的第一作者為武漢大學博士生趙言騰，目前在鄭州大學第一附屬醫(yī)院工作；通訊作者為武漢大學基礎(chǔ)醫(yī)學院陳云教授和鹽城工學院材料科學與工程學院賀盟副教授。

  相關(guān)論文鏈接：

  https://pubs.rsc.org/en/results?searchtext=Yanteng%20Zhao

  https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.5b11152

  https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894718302419

  下載：Shape memory histocompatible and biodegradable sponges for subcutaneous defect filling and repair: greatly reducing surgical incision