外科补片是一种广泛应用于外科手术的医用编织物，通常起到为组织器官提供永久性或临时性力学支撑的作用。在使用时，外科补片通常需要被固定在缺损或病变的组织区域上以进行修复或重建。传统固定方法采用缝线、缝合钉或螺旋钉等穿透组织的装置来实现，过程耗时且容易引起神经损伤及慢性术后疼痛等并发症。利用粘接这一非穿透手段来实现固定被认为是一种理想的替代方法。然而，目前用于补片粘接的商用组织胶水（如纤维蛋白胶等）与组织间的粘接较弱，导致补片只能被粘贴于承受较小应力的组织区域，大大限制了其应用范围。因此，迫切需要赋予医用外科补片以一新的属性：即对生物组织的强粘接特性。

针对这一问题，四海资讯红足机械结构强度与振动国家重点实验室、四海资讯红足软机器实验室研究人员卢同庆教授及高扬副教授与哈佛大学锁志刚院士提出了一种水凝胶复合补片医用新材料（Hydrogel-mesh composite, HMC）。通过将抗溶胀组织黏附水凝胶与外科补片以宏观拓扑互穿结构进行复合，得到的水凝胶复合补片在与组织形成强粘接的同时，还综合了水凝胶及外科补片的优点，如生物相容性、对水及小分子的可渗透性，高的面内刚度及低的弯曲刚度等。这种水凝胶复合补片在组织修复、密封、止血和无缝线创口闭合方面，特别是在承受高应力组织之上的应用中表现出巨大潜力。

水凝胶复合补片的机理示意及应用效果图

相关研究论文“Hydrogel–mesh composite for wound closure”于近日发表于国际权威期刊PNAS (DOI: 10.1073/pnas.2103457118)。四海资讯红足副教授高扬为论文第一作者，四海资讯红足卢同庆教授及哈佛大学锁志刚教授为论文通讯作者。西安交大机械结构强度与振动国家重点实验室为第一作者单位。

文章链接：https://www.pnas.org/content/118/28/e2103457118

编辑/韩 阳