《Advanced Science》：A Robust Bio-Supportive Hydrogel Patch for Full-Thickness Repair of Gastroesophageal Defects
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胃食管（GE）缺损的外科修复是极具挑战的临床难题，因胃酸侵蚀与持续机械应力易导致渗漏、瘘管复发及致命并发症。针对这一未满足需求，研究人员开发了强韧生物支持型（RBS）水凝胶补片，用于即时液密封闭与全层组织再生。该补片以高结晶聚乙烯醇（PVA）为基材，具双盘构型
胃食管（GE）缺损的外科修复是极具挑战的临床难题，因胃酸侵蚀与持续机械应力易导致渗漏、瘘管复发及致命并发症。针对这一未满足需求，研究人员开发了强韧生物支持型（RBS）水凝胶补片，用于即时液密封闭与全层组织再生。该补片以高结晶聚乙烯醇（PVA）为基材，具双盘构型、固有多孔网络与弱结合水。双盘设计保障有效密封与抗变形；高结晶度赋予充足机械强度及长期耐酸耐酶性；多孔微结构与弱结合水协同促进细胞黏附、迁移及组织长入。在 Rats 与 Rabbits 模型中，RBS 补片实现胃穿孔（GP）、食管穿孔（EP）及气管食管瘘（TEF）的显著愈合，黏膜、黏膜下层与肌层完整再生；比格犬（beagle dog）模型进一步验证其疗效与安全性，凸显临床转化潜力。该 RBS 补片可作为胃食管缺损的多功能生物支持技术，亦为动态生理环境下的组织修复提供可行平台。
该研究针对胃食管（GE）缺损修复中因胃酸暴露与持续机械应力导致的高渗漏、瘘管复发及致命并发症等临床难题，开展了一项基于聚乙烯醇（PVA）水凝胶的强韧生物支持型（RBS）补片研究，论文发表于《Advanced Science》。研究背景在于：传统缝合或吻合夹存在操作复杂、组织穿刺损伤及点状闭合应力集中等局限，而现有水凝胶生物黏合剂在动态湿润消化道环境中常出现溶胀、界面疲劳失效与快速降解，难以实现复杂缺损的持久密封与全层再生。
研究人员通过盐析联合湿退火双重物理增强策略，构建了具双盘结构、高结晶度、多孔网络与弱结合水的 RBS 补片，并在大鼠、兔子及比格犬多物种模型中验证其即时液密封闭与全层修复能力。结论表明：该补片在湿态下兼具高拉伸强度、高韧性、抗疲劳与耐酸酶降解特性，可诱导黏膜、黏膜下及肌层有序再生，显著降低渗漏与炎症风险，为动态生理环境下的软组织缺损修复提供了可转化平台。
关键技术方法包括：以冷冻-解冻、柠檬酸盐盐析、甘油溶剂交换与湿退火制备物理交联 PVA 水凝胶；通过低场核磁（LF-NMR）、扫描电镜（SEM）、X 射线衍射（XRD）与力学测试表征结构与机械性能；采用浸提液体外共培养评估生物相容性；借助大鼠胃穿孔模型、兔子食管穿孔与气管食管瘘模型，以及比格犬大动物模型（样本队列来源于对应手术造模动物组）进行体内密封与组织学评价；结合有限元分析（FEA）模拟吞咽周期力学响应。
研究结果如下。
2.1 RBS 补片制备与表征：通过双盘模具成型与物理增强工艺，证实材料具高结晶度、均匀多孔（孔径约10.21±0.50 μm）与弱结合水特征；在模拟胃液与脂肪酶中30天质量损失低于10%，且力学功能保留，说明其耐酸酶环境与长期结构稳定。
2.2 机械性能与生物相容性：湿态拉伸显示最大应力5.64±0.47 MPa、应变480.46±54.79%、模量1.76±0.09 MPa、韧性13.18±0.57 MJ·m-3；循环压缩10次后弹性恢复率约75%。裸鼠皮下植入显示早期形态稳定、后期渐进降解与组织长入；细胞浸提实验证实对内皮细胞、成纤维细胞与胃黏膜上皮细胞无毒性。
2.3 大鼠胃穿孔修复：补片即时封闭缺损，抗拉伸扭曲不位移；4周存活率显著优于未治疗组。组织学显示黏膜（CK-19阳性）、黏膜下血管/淋巴/神经（CD31、LYVE-1、PGP9.5、Muco5AC）及肌层（α-SMA、Masson）再生，炎症标志物无异常升高。
2.4 兔子食管穿孔修复：体外与有限元分析证实补片随食管壁协调变形、均布应力；4周后连续鳞状上皮再生（CK-14），黏膜下神经与胶原（Collagen I）重建，肌层Myosin-6阳性；存留通畅无狭窄，生存获益明显。
2.5 兔子气管食管瘘修复：双盘分别锚定气管与食管腔面，内镜与CT证实4周瘘口闭合、腔面再上皮化；气管与食管全层标记物恢复，仅软骨再生尚有限，无显著感染或炎症。
2.6 比格犬胃与食管缺损修复：5 mm胃穿孔补片被胃壁包裹保留双盘结构，完成全层修复；食管缺损补片渐降解吸收，伴新生血管、神经与平滑肌重建，验证大动物尺度下的安全性与有效性。
讨论与结论翻译：胃食管缺损外科管理受胃酸与蠕动应力制约，常致吻合口漏与瘘复发。现有水凝胶黏合剂难以兼顾即时密封、长期支撑与全层再生。研究人员所建 RBS 补片通过双盘构型、多孔网络与弱结合水协同，实现“密封-支持-再生”一体化。多动物模型证实其可完成黏膜与黏膜下全层再生及肌层渐进修复，且具可吸收性与低免疫原性。该补片是首个兼具持久生理密封与多层再生的可吸收双盘补片，为胃食管及更广泛软组织缺损的微创修复提供转化基础；未来需推进个性化成型、功能化修饰与标准化植入流程。
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