肌腱是连接肌肉与骨骼的致密结缔组织，实现机械力从肌肉到骨骼的传递。常见的自发性或外伤性肌腱损伤会导致各类产生肌腱疼痛和运动功能障碍，严重影响患者的生活品质。目前，手术缝合仍然是临床肌腱修复的金标准。然而，缝合手术常伴随着各类慢性炎症、瘢痕形成、肌腱再断裂及术后腱周粘连等并发症，使得修复的肌腱不能恢复其原有的生物力学功能。因此发展更为安全、高效、微创的肌腱修复策略、有效地减少手术并发症和改善肌腱修复，是近年来肌腱修复的研究热点。

肌腱是连接肌肉与骨骼的致密结缔组织，实现机械力从肌肉到骨骼的传递。常见的自发性或外伤性肌腱损伤会导致各类产生肌腱疼痛和运动功能障碍，严重影响患者的生活品质。目前，手术缝合仍然是临床肌腱修复的金标准。然而，缝合手术常伴随着各类慢性炎症、瘢痕形成、肌腱再断裂及术后腱周粘连等并发症，使得修复的肌腱不能恢复其原有的生物力学功能。因此发展更为安全、高效、微创的肌腱修复策略、有效地减少手术并发症和改善肌腱修复，是近年来肌腱修复的研究热点。

为适应跟腱组织复杂的生理结构与运动特性，挑战断裂跟腱功能修复和抗术后粘连等临床难题，本研究报道了一类合成的聚电解质水凝胶粘合剂，与缝合手术相结合，使其与跟腱组织形成一个坚固的组织适应性生物界面，同时阻止成纤维细胞的迁移和腱周粘连的形成，以促进跟腱的修复。该水凝胶生物粘合剂集成了以下三个核心功能:（1）聚丙烯酸和N-羟基琥珀酰亚胺酯活化的丙烯酸组分，赋予水凝胶与跟腱组织的高强高韧性粘合界面（界面韧性> 200 J m⁻²）；（2）聚电解质微纳分相结构，赋予水凝胶粘合剂在体内的尺寸稳定和粘合稳定性，在PBS中浸泡7天后界面韧性仍高于150 J m⁻²；（3）Janus单面粘接性能有效抑制术后腱周粘连（脂质类表面活性剂能赋予水凝胶表面自润滑特性，阻碍周围细胞组织的粘附）。力学仿真模拟结果表明，该水凝胶粘合剂通过与组织间牢固的粘接界面能有效避免粘接处的应力集中，有利于促进跟腱修复。本研究进一步建立大鼠跟腱断裂模型，利用这类Janus水凝胶粘合剂构建受损跟腱的适应性界面和物理隔离界面。经过4周的修复，Masson染色结果表明，水凝胶粘合剂处理组具有更多的新生胶原纤维和有序排列结构，且未出现明显的腱周粘连现象。进一步行为学步态分析和修复跟腱的机械性能研究结果证明了这类水凝胶粘合剂有助于促进跟腱修复和生物力学功能恢复。这类水凝胶生物胶粘剂通过形成长期牢固的生物粘合界面，且提供抑制术后肌腱粘连的物理屏障，为各种复杂的肌腱断裂修复提供了一种有效策略。

用于跟腱断裂修复的聚电解质水凝胶粘合剂的设计与制备。（a）水凝胶生物粘合剂的制备过程及原理示意图。（b）水凝胶粘合剂浸泡在模拟生理环境（PBS）下发生微纳结构分相变化结果。（c）水凝胶生物粘合剂与传统缝合线相结合用于大鼠体内跟腱断裂修复。

南方科技大学博士后张俊和博士生陈兴梅为该论文共同第一作者，刘吉副教授为通讯作者。该研究得到广东省自然科学基金项目、深圳市基础研究计划项目、广东省教育厅科研平台与项目和深圳市科技创新委员会等基金项目的资助。

刘吉：刘吉博士于2019年9月加入南方科技大学独立建组，任博士生导师。主要研究领域为软材料的极限性能设计、仿生软材料、界面粘合、软材料3D打印以及功能软材料在组织工程上的应用等。近年来，在Science Advances，Nature Communications，PNAS，Advanced Materials，Advanced Functional Materials等期刊上发表文章50余篇。先后获得特聘专家青年(2020)、《麻省理工科技评论》中国区 “35岁以下科技创新35人” (2020)、珠江人才引进高层次人才青年项目(2020)、深圳市海外高层次人才(2020)、日本高分子协会青年学者奖(2017)、玛丽居里学者(2015)等荣誉。课题组主页：http://faculty.sustech.edu.cn/liuj9/

刘吉课题组长期招聘研究助理教授、博士后和研究助理，有意者请将个人简历（pdf）等相关材料发送至liuj9@sustech.edu.cn邮件标题请注明“姓名+毕业学校+应聘职位”，我们期待您的加盟！

Zhang J, Chen X, Lin J, et al. Hydrogel bioadhesives harnessing nanoscale phase separation for Achilles tendon repairing. Nano Research, 2023, https://doi.org/10.1007/s12274-023-5918-1.

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