近日,Materials Today Bio杂志(影响因子8.7/中科院一区)上线了一篇来自新疆医科大学第一附属医院神经外科/新疆医科大学神经系统肿瘤精准诊疗与临床转化重点实验室汪永新教授团队与北京博辉瑞进生物科技有限公司合作报道了一种多功能“Janus型”生物补片。
汪永新教授、秦虎副教授、王增亮教授及赵博教授为本文的共同通讯作者,依日扎提·艾力博士研究生和魏鹏飞博士为本文的共同第一作者,新疆医科大学第一附属医院神经外科中心论文第一完成单位。

硬脑膜是紧贴在颅骨内侧和脑组织之间的坚硬膜性组织,是保护脑组织的天然屏障。创伤、肿瘤侵蚀及手术操作等因素均可造成硬脑膜的缺损,硬脑膜损伤的患者通常伴有广泛的脑肿胀,导致患者的硬脑膜缺损,导致颅内感染、脑膨出、癫痫等严重并发症需要使用生物材料来替代和修复缺损的硬脑膜,以保持解剖结构的完整。然而,传统的硬脑膜修补材料面临着缝合强度不足、缺乏抗菌性、无法促进组织再生等难题。

新疆医科大学第一附属医院神经外科中心汪永新教授团队合作在《Materials Today Bio》期刊上发表了题为《Janus adhesive bio-patches with targeted drug delivery enabled anti-bacteria and pro-angiogenesis for dura mater repair》的研究文章。为解决脑脊液漏、硬脑膜贴片植入引起的医源性感染和脑粘等问题,该研究团队结合底层为天然小肠黏膜(SIS)基材的生物相容性、聚丙烯酸(PAA)的粘附性能、万古霉素的抗菌效果和镁离子的促血管化功能,开发出一种多功能的不对称设计的Janus型双层薄膜,使其在其相对的表面上提供不同的功能,以完成与修复硬脑膜相关的多项任务。该生物补片采用“双层结构-底层为SIS提供细胞生长支架,表层为PAA水凝胶,可负载万古霉素和碳酸镁,既能强力粘合伤口,又能持续释放药物,表现出了良好的力学性能、抗菌性能、促血管生成性能和细胞相容性。该新型“Janus型”生物补片的制备为组织工程化硬脑膜补片的发展与临床转化的推进提供了新的思路。
该团队通过体外理化性能检测了其组织粘结性为20.50kPa,足以密封硬脑膜损伤,防止脑脊液渗漏。并且在后续的细菌和细胞实验中,制备的SIS/PAA/Van@Mg(Janus型生物补片)显示出优异的抗菌活性和促血管化活性。为更好的推进其医学转化,分别构建了大鼠、新西兰白兔和比格犬的硬脑膜损伤模型,结果均有效地证实了Janus型生物补片具备显著的临床应用优势,这可能有效减少硬脑膜修补术后的感染和粘连问题,并具有低成本,安全性高等特点,有望成为新一代人工硬脑膜,可能有益于接受神经外科手术的患者。
专家简介
汪永新 教授
新疆医科大学第一附属医院
博士,主任医师,教授,博士生导师,新疆医科大学第一附属医院神经外科中心主任
兼任国家卫生健康委能力建设和继续教育神经外科学专家委员会委员、中华医学会数字医学分会委员、中国医师协会神经外科医师分会常务委员、中国医师协会胶质瘤委员会小儿肿瘤专委会委员、中国医药教育协会神经肿瘤专委会副主任委员、新疆医学会神经外科专业委员会副主任委员、新疆神经外科质量控制中心主任委员、新疆抗癌协会神经肿瘤专业委员会主任委员等 长期从事脑肿瘤、脑创伤及小儿神经外科疾病的临床诊治、教学及科研工作 荣获2021年度人民好医生(神经肿瘤)特别贡献奖,近年来先后获得省级科技进步二等奖及三等奖5项
主持及参与3项国自然项目、自然基金重点项目,10余项省级科研项目;以第一作者及通讯作者发表SCI及中华系列等核心期刊论文60余篇;出版著作8部;参加国家级诊疗指南及专家共识编撰工作25项

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