内镜下粘膜剥离术（ESD）是一种高效的微创手术，因其简单和安全而被广泛应用于早期肿瘤的切除。为了便于去除病变组织，临床上通常会先在粘膜下方注射液体，形成一个“衬垫”，从而将病变组织抬起。生理盐水是近年来应用得最多的一种粘膜下注射液。然而，由于生理盐水在体内环境下渗透过快，所形成的隆起通常在3 min内开始坍塌甚至消失，因此需要反复注射以满足内镜下粘膜剥离术0.5到2 h的要求，这增加了手术时间和麻醉药物的用量，对手术切除的精准性也会造成严重影响。除生理盐水外，最近也有许多其他液体，包括：高渗盐水、透明质酸、葡萄糖水和甘油等，被用于粘膜下注射。然而，这些粘膜下注射材料都有其局限性。具体来说，高渗盐水可能会通过渗透压梯度引起组织损伤和局部炎症反应。天然大分子透明质酸虽然能够在粘膜下保持长时间的隆起，但是其粘度高，注射困难，价格昂贵，且可能刺激残留肿瘤组织的生长。注射甘油、高渗盐水和葡萄糖水等小分子溶液形成的隆起高度在30 min内就会降低到50%以下。而且，目前的研究鲜有报道粘膜切除后的创面修复情况。

      基于上述背景，浙江大学高分子科学与工程学系王征科课题组制备了一种具有剪切变稀特性的儿茶酚修饰壳聚糖水凝胶（图1），通过原位还原反应在壳聚糖基凝胶体系中负载银纳米粒子（CCS@Ag, 图2），使该水凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出了优异的抗菌效果（图3）。该壳聚糖基水凝胶具有优异的可注射性和生物组织粘附性（图4），能够在内镜下被注射至病变部位，并在粘膜下形成和维持一定的隆起（图5）。粘膜下注射30 min后，生理盐水组的隆起高度迅速下降至46%，而CCS水凝胶组的高度保持率达85%，高于文献报道过的小分子溶液（约50%）和聚合物溶液（约65%）。大鼠实验模拟ESD手术，评估了CCS@Ag水凝胶对术后伤口愈合的促进作用。与生理盐水组相比，CCS@Ag水凝胶组具有更好的胶原沉积、更有序的胶原纤维和完整的上皮，CCS@Ag水凝胶用于ESD手术，可以进一步促进伤口术后愈合（图6）。该可注射型水凝胶表现出优异的内镜下剪切变稀可注射性、优异的黏膜下隆起高度保持能力以及抗菌性能，且可以促进黏膜切除手术后的创面愈合，在内镜下粘膜剥离术领域具有良好的应用前景。

图1 (a) 振荡频率扫描; (b) 粘度-剪切速率曲线; (c) 振荡应变振幅扫描; (d) 交替应变扫描。

图2 (a) CCS@Ag溶液(左)和CCS@Ag水凝胶(右)；(b) CCS@Ag纳米粒子的TEM；(c) 放置不同时间(0、2、24 h), CCS@Ag的XPS光谱。

图3 CCS@Ag水凝胶的抗菌性能、血液相容性和细胞相容性。

图4 CCS@Ag水凝胶的可注射性和生物组织粘附性。

图5 CCS@Ag水凝胶和生理盐水的粘膜下隆起高度和高度保留率。

图6 CCS@Ag水凝胶粘膜剥离术后的创面修复情况。

      该工作发表在Chinese Journal of Polymer Science上。浙江大学硕士生冯文君为该论文的第一作者，浙江大学王征科副教授为通信联系人。

原文信息：

Shear-thinning Catechol-modified Chitosan Hydrogel Loaded with Silver Nanoparticles for Endoscopic Submucosal Dissection

Feng, W. J.; Wu, Y. H.; Liu, X. Y.; Wang, Z. K.

Chinese J. Polym. Sci.  

DOI: 10.1007/s10118-024-3146-0