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Strong Biopolymer-Based Nanocomposite Hydrogel Adhesives with Removability and Reusability for Damaged Tissue Closure and Healing
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2022-12-03 , DOI: 10.1021/acsami.2c14103 Yu Tian 1 , Pengfei Guan 2 , Chaoyao Wen 1 , Manjia Lu 1 , Tong Li 1 , Lei Fan 3 , Qinfeng Yang 3 , Youjun Guan 1 , Xinchang Kang 1 , Yuhe Jiang 4 , Chengyun Ning 5 , Rumin Fu 5 , Guoxin Tan 1 , Lei Zhou 6
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2022-12-03 , DOI: 10.1021/acsami.2c14103 Yu Tian 1 , Pengfei Guan 2 , Chaoyao Wen 1 , Manjia Lu 1 , Tong Li 1 , Lei Fan 3 , Qinfeng Yang 3 , Youjun Guan 1 , Xinchang Kang 1 , Yuhe Jiang 4 , Chengyun Ning 5 , Rumin Fu 5 , Guoxin Tan 1 , Lei Zhou 6
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Bioadhesives are widely used in a variety of medical settings due to their ease of use and efficient wound closure and repair. However, achieving both strong adhesion and removability/reusability is highly needed but challenging. Here, we reported an injectable mesoporous bioactive glass nanoparticle (MBGN)-incorporated biopolymer hydrogel bioadhesive that demonstrates a strong adhesion strength (up to 107.55 kPa) at physiological temperatures that is also removable and reusable. The incorporation of MBGNs in the biopolymer hydrogel significantly enhances the tissue adhesive strength due to an increased cohesive and adhesive property compared to the hydrogel adhesive alone. The detachment of bioadhesive results from temperature-induced weakening of interfacial adhesive strength. Moreover, the bioadhesive displays injectability, self-healing, and excellent biocompatibility. We demonstrate potential applications of the bioadhesive in vitro, ex vivo, and in vivo for hemostasis and intestinal leakage closure and accelerated skin wound healing compared to surgical wound closures. This work provides a novel design of strong and removable bioadhesives.
中文翻译：
具有可移除性和可重复使用性的强生物聚合物基纳米复合水凝胶粘合剂，用于受损组织闭合和愈合
生物粘合剂因其易于使用和有效的伤口闭合和修复而广泛用于各种医疗环境。然而，非常需要同时实现强粘附性和可移除性/可重复使用性，但具有挑战性。在这里，我们报道了一种可注射的介孔生物活性玻璃纳米颗粒 (MBGN) 结合的生物聚合物水凝胶生物粘合剂，它在生理温度下表现出很强的粘附强度（高达 107.55 kPa），并且可以去除和重复使用。与单独的水凝胶粘合剂相比，MBGNs 在生物聚合物水凝胶中的加入显着增强了组织粘合强度，因为它增加了内聚性和粘合性。生物粘合剂的分离是由温度引起的界面粘合强度减弱引起的。此外，生物粘合剂显示出可注射性、自愈性、和优良的生物相容性。我们展示了与手术伤口闭合相比，生物粘合剂在体外、体外和体内在止血和肠漏闭合以及加速皮肤伤口愈合方面的潜在应用。这项工作提供了一种新颖的坚固且可去除的生物粘合剂设计。
更新日期：2022-12-03
中文翻译：
具有可移除性和可重复使用性的强生物聚合物基纳米复合水凝胶粘合剂，用于受损组织闭合和愈合
生物粘合剂因其易于使用和有效的伤口闭合和修复而广泛用于各种医疗环境。然而，非常需要同时实现强粘附性和可移除性/可重复使用性，但具有挑战性。在这里，我们报道了一种可注射的介孔生物活性玻璃纳米颗粒 (MBGN) 结合的生物聚合物水凝胶生物粘合剂，它在生理温度下表现出很强的粘附强度（高达 107.55 kPa），并且可以去除和重复使用。与单独的水凝胶粘合剂相比，MBGNs 在生物聚合物水凝胶中的加入显着增强了组织粘合强度，因为它增加了内聚性和粘合性。生物粘合剂的分离是由温度引起的界面粘合强度减弱引起的。此外，生物粘合剂显示出可注射性、自愈性、和优良的生物相容性。我们展示了与手术伤口闭合相比，生物粘合剂在体外、体外和体内在止血和肠漏闭合以及加速皮肤伤口愈合方面的潜在应用。这项工作提供了一种新颖的坚固且可去除的生物粘合剂设计。
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