由类弹性蛋白多肽和氧化右旋糖酐组成的可注射触变水凝胶用于吻合口支持

外科医生为何需要更好的止漏方案

当一段肠道被切开再缝合时，即便连接处有微小的渗漏，也可能让肠内容物流入腹腔，引发危险的感染。外科医生有时会使用胶水或补片来加固这些连接，但现有产品在操作上可能不够便捷，而且一旦病人活动或肠道再次收缩，密封性能可能下降。本研究介绍了一种新的可注射软凝胶，旨在便于在手术室内使用，同时形成温和而坚固的密封，从内部支持愈合。

流动后再变稳的软凝胶

研究人员的目标是构建一种在注射时表现为液体、到位后迅速恢复为类固体的材料。他们以模拟弹性蛋白的蛋白质为基础，弹性蛋白是组织中天然有弹性的成分。在温水中，这些蛋白链会自发形成细长如发丝的纤维，纤维缠结成柔软的网络，形成一种可通过摇动短暂液化、静置后再恢复结构的凝胶。为将其转化为实用的手术封闭剂，团队将这些蛋白纤维与氧化右旋糖酐（一种已知对细胞温和的糖类聚合物）结合。该配体分子既可在纤维之间形成化学键，也可与周围组织发生结合，使凝胶在保持可注射性的同时具备更高的韧性和粘附性。

为强度与恢复性调整配方

团队通过调节糖组分的氧化程度来制备了几种复合凝胶配方，这决定了其携带的反应位点数量。他们使用常规实验方法确认了糖与蛋白链之间确实发生了结合，这些方法可揭示分子量、颜色和化学信号的变化。随后，他们用精确的流变学测试探测不同配方在机械应力下的行为。所有版本在施加或解除应变时都能在更液态和更固态之间转换，这是所谓触变材料的特征。然而，以最高氧化程度糖制成的凝胶表现突出：即使在剧烈摇动后，它也能恢复近一半的原始刚度，并在类似肠道运动产生的大变形下保持大部分网络完整性。

在湿润肠道上抓附并抵抗压力

为了检验这种优化凝胶是否真能支撑缝合的肠段，研究人员测试了它对猪肠组织的粘附力以及密封切口可承受的压力。在剪切测试中，将两片由凝胶粘合的组织拉开，反应性最强的凝胶比仅含蛋白的版本抓附力明显更好，并接近一种常用的纤维蛋白胶的性能。在模拟缝合肠切口的另一套实验中，他们将凝胶覆盖在缝线处并向内泵入空气直至破裂。在这里，表现最佳的凝胶使破裂压力几乎是仅用缝线的一倍，并与市售纤维蛋白产品相当，表明在真实条件下它能显著加强手术连接处。

在腹腔内的行为

接着，科学家将液化凝胶注入小鼠腹腔，以观察其在活体内的表现。仅含蛋白的凝胶在一天内消失，可能被冲刷走或被分解。相比之下，复合凝胶在放置位置保持固态，即使动物自由活动后仍然存在。在一周期间，该材料保持局部定位并变得更具永久弹性，暗示其可能继续与周围蛋白形成额外交联。当研究人员在显微镜下检查组织切片时，仅在肠道外表面观察到一薄层纤维性增厚，未见明显的深层损伤或严重炎症，表明组织对凝胶的存在具有一定耐受性。

这对未来手术的意义

总体来看，结果表明这种可注射的自愈水凝胶可以在手术过程中轻松递送，贴合肠道表面，然后悄然在原位增硬并粘附组织。它将泄漏抵抗力提高到与纤维蛋白胶相似的水平，同时作为单一即用成分而非双组分系统，可能简化手术流程，为外科医生提供一种降低肠道手术后危险性漏的工具。仍需在更高级别的动物模型中做进一步工作，但这种蛋白—糖复合凝胶展示了智能软材料未来如何帮助使肠道修复更安全、更可靠的潜力。

引用: Aoyama, Y., Nakano, Y., Shinozuka, T. et al. Injectable thixotropic hydrogel composed of elastin-like polypeptide and oxidized dextran for anastomotic support. NPG Asia Mater 18, 19 (2026). https://doi.org/10.1038/s41427-026-00646-7

关键词: 吻合口漏, 可注射水凝胶, 肠道手术, 组织封闭剂, 氧化右旋糖酐