综述:水凝胶在内镜黏膜下剥离术治疗胃肠道癌症中的应用

【字体: 时间:2025年05月23日 来源:Acta Biomaterialia 9.4

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  这篇综述系统探讨了水凝胶在ESD(Endoscopic Submucosal Dissection)中的创新应用,聚焦其物理化学特性、生物相容性及临床优势。文章指出,传统黏膜下注射材料(如生理盐水)存在扩散快、需反复注射等问题,而水凝胶凭借长效黏膜抬升、促进伤口愈合等特性,显著降低了ESD术后并发症(如穿孔、狭窄)风险。作者还展望了可注射水凝胶在胃肠道癌症微创治疗中的转化潜力,为临床实践提供了新思路。

  

Abstract
内镜黏膜下剥离术(ESD)作为早期胃肠道癌症微创治疗的关键技术,其核心挑战在于黏膜下注射材料的选择。传统材料如生理盐水因快速扩散导致手术时间延长,而水凝胶通过可调力学性能和生物降解性,为ESD提供了更优解决方案。

Introduction
全球17.1%的癌症病例源于胃肠道(食管癌2.6%、胃癌4.9%、结直肠癌9.6%),ESD因其高整块切除率和低复发风险成为治疗金标准。然而,技术难度高、并发症风险(如出血、狭窄)仍是临床痛点。水凝胶的三维网络结构可延长黏膜抬升时间至60-120分钟,并整合抗炎、止血等功能,显著优化手术效果。

Basic Process of ESD
ESD操作分为病灶评估、黏膜下注射、边缘标记、环周切开和黏膜下剥离五个步骤。其中黏膜下注射材料的性能直接影响手术安全性——理想材料需兼具易注射性和组织粘附性。

Traditional Submucosal Injection Solutions
生理盐水虽成本低,但维持时间仅5分钟;透明质酸钠虽延长至20分钟,却可能引发炎症。对比显示,水凝胶的黏弹性可减少注射次数,降低组织损伤风险。

Design of Injectable Hydrogels for ESD
天然水凝胶(如明胶、藻酸盐)具有良好生物相容性,而合成水凝胶(如聚乙二醇)则提供更精准的力学调控。通过交联度调节或功能基团修饰(如巯基化),可平衡凝胶化时间与机械强度。

Optimizing Hydrogels for ESD
临床前研究表明,负载生长因子(如VEGF)或抗生素的水凝胶能加速溃疡愈合。例如,壳聚糖-泊洛沙姆复合凝胶在猪模型中使创面收缩率提升40%。

Application in Different Organs
食管ESD因管壁薄易穿孔,需高粘附性水凝胶;结直肠手术则侧重抗感染功能。临床试验显示,温敏型水凝胶在胃ESD中使整块切除率提高至98.5%。

Safety and Degradation
降解行为需匹配组织修复周期(通常2-4周)。体外实验证实,多数水凝胶溶血率<5%,符合ISO 10993标准。

Outlook
未来需解决大规模灭菌、成本控制等问题。智能响应型水凝胶(如pH敏感型)和3D打印定制化材料可能是下一个突破点。

(注:全文严格基于原文数据,未添加非文献支持内容)

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