基于儿茶酚修饰的湿粘附水凝胶用于胃上皮修复的研究

推荐：针对胃穿孔修复中湿环境粘附材料的挑战，研究人员开发了DOPA修饰的PVA水凝胶（PVA-DP）。该材料通过儿茶酚基团与组织间氢键作用实现34.8 KPa的湿粘附强度，体外实验证实其良好生物相容性，为无缝合胃损伤修复提供新策略。

　　

胃穿孔作为严重的腹部疾病，80%-90%由胃上皮损伤引发，可导致胃内容物渗入腹膜引发腹膜炎、脓毒症甚至多器官功能障碍。传统修复手段面临湿环境下粘附力不足的难题，而贻贝启发的DOPA（3,4-二羟基苯丙氨酸）因其独特的儿茶酚基团介导的湿粘附机制，成为理想解决方案。为此，中国研究人员开发了一种基于DOPA修饰的聚乙醇酸（PVA）水凝胶（PVA-DP），通过简单的溶剂梯度置换法将DOPA接枝到戊二醛交联的PVA网络上。

研究采用核磁共振（¹H-NMR）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）证实DOPA成功修饰，流变学测试显示PVA-DP5（PVA:DOPA=1:5）储能模量达1500 Pa，与胃组织刚度（～1KPa）匹配。扫描电镜揭示其多孔结构（孔隙率44.2±3.8%），而体外粘附实验表明，该材料对兔胃组织的湿粘附剪切强度达34.8 KPa，剥离强度24.5 KPa，且在pH=2的酸性环境中仍保持26.81 KPa的粘附力。

结果与讨论

1. 材料表征：¹H-NMR显示6.58-6.73 ppm芳香峰，FTIR检测到1732 cm^-1羰基峰，证实DOPA成功接枝（接枝率10.87%）。
2. 力学性能：PVA-DP5在胃蠕动频率（2-3 Hz）下保持凝胶态，非共价交联网络使其储能模量随频率降低而显著下降。
3. 粘附机制：儿茶酚基团通过氢键和氧化后形成的邻醌与组织表面氨基共价结合，实现强湿粘附。
4. 生物相容性：CCK-8实验显示HUVECs存活率>90%，活/死细胞染色未见明显死亡细胞，ELISA检测TNF-α水平证实无显著炎症反应。

结论
该研究首创的PVA-DP水凝胶通过仿生儿茶酚化学实现胃上皮的高效湿粘附，其力学适配性和生物安全性为内脏器官无缝合修复提供新范式。未来需解决DOPA氧化稳定性问题以延长储存期，该成果发表于《Chinese Journal of Analytical Chemistry》，为转化医学提供重要工具。