来源：高分子材料科学
迫切需要临床开发用于软组织修复的炎症调节聚合物支架，以减少术后并发症。然而，用于疝修复的护理软组织修复网的当前标准是高度发炎的，并且引发失调的炎症过程，引起内脏粘连和术后并发症。最近，美国贝勒医学院CrystalS.Shin和GhanashyamAcharya教授，莱斯大学AparnaAdumbumkulath教授，以及克里斯特斯健康研究所StevenA.Curley教授团队提出了用于软组织修复的炎症调节生物材料支架（bioscaffold）的开发。相关论文3D‐BioprintedInflammationModulatingPolymerScaffoldsforSoftTissueRepair发表在《AdvancedMaterials》上。生物支架的设计基于以下思想：如果通过外科植入生物支架将过量的促炎细胞因子隔离在损伤部位，则可以调节炎症反应，并最大程度地减少内脏粘连的形成和术后并发症。生物支架是通过原位磷酸盐交联的聚乙烯醇聚合物的3D生物打印制成的。在大鼠腹疝模型中评估生物支架的体内功效。体内对组织的促炎细胞因子表达分析和组织病理学分析已证实，生物支架可充当炎症陷阱并捕获植入部位分泌的促炎细胞因子，并有效调节局部炎症，而无需使用外源性抗炎剂。该生物支架在抑制内脏粘连形成和最小化术后并发症方面非常有效。
软组织损伤是由于肌肉或结缔组织的弱化或破坏而发生的。最常见的软组织损伤包括疝。腹壁薄弱，有缺陷和受伤会导致疝。这会造成腹部内容物可能突出的缺陷。疝的最常见类型是切开，腹股沟，股骨，脐带和食管裂孔疝。疝的修复是通过外科植入义眼网来牢固地支撑和加固受损的腹壁并促进愈合过程（图1A，B）。每年，要进行超过40万例切口疝修补手术，美国医疗保健费用约为亿美元。人工疝网植入物是使用合成，生物和涂层材料开发的。尽管具有特定的优势，但这些网状植入物在最大限度地减少潜在的不良术后并发症方面不是非常有效。用网状植入物进行的手术疝修复大多是由于网状植入物内脏粘连，硬化和网状收缩而失败。内脏粘连是从胃，肠或结肠的下层浆膜形成的纤维组织，其附着在植入的网片上。这些粘附主要由胶原蛋白和成纤维细胞组成，它们生长在网状物上并粘附在附近的组织，神经和器官上。随着粘连的增加，网孔缩小，疤痕组织变硬，从而形成坚硬的纤维状团块，可能导致慢性疼痛，肠梗阻，肠瘘，不育，生活质量差和手术疝修复失败。为了移除失败的疝网，需要进行复杂的手术，其中必须将网从膀胱，胃，肠，结肠或主要血管上剥离，这可能对临床结果产生不利影响。为了最小化粘附形成，移植物收缩和异物反应，已经开发了可吸收的和生物的网片。然而，由于非常高的疝复发率，这些网片并不是很有效。外科网片植入引起不良并发症的原因是慢性炎症反应，网片组织整合不良，材料的快速降解，网片的表面化学和拓扑化学设计。
图1生物支架设计和手术疝修复
生物支架的设计基于以下思想：如果通过外科手术植入带负电荷的生物支架将过量的带正电荷的促炎细胞因子隔离在腹膜损伤部位，则可以调节炎症反应，并使内脏粘连的形成最小化。生物支架充当炎性细胞因子的“陷阱”，并捕获在手术疝修复部位分泌的促炎细胞因子，从而有效地调节局部炎症（图1C–E）。该生物支架薄且柔韧，其拉伸强度被编程为与正常的完整腹壁的拉伸强度相匹配。这项研究还证明了合理设计和控制生物支架上的表面化学和电荷，以调节炎症并限制粘连形成，而不会损害大鼠腹疝模型的愈合过程。生物支架可防止术后内脏粘连的形成，而无需外源性抗炎疗法。用于外科手术植入的生物支架旨在增强软组织的愈合过程，并减少术后发病率，慢性疼痛和植入物相关的并发症。
图2.生物支架的制造和表征
图3生物支架充当炎性细胞因子捕获表面
图4生物支架在小鼠皮肤伤口模型中从伤口组织中捕获促炎细胞因子
图5生物支架在大鼠腹疝模型中的手术植入后预防内脏粘连形成的功效
图6生物支架表面电荷对粘附形成的影响
参考文献：
doi.org/10./adma.
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