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Bioinspired Injectable Self-Healing Hydrogel Sealant with Fault-Tolerant and Repeated Thermo-Responsive Adhesion for Sutureless Post-Wound-Closure and Wound Healing

胶粘剂 自愈水凝胶 伤口愈合 密封剂 粘附 组织粘连 生物相容性 生物医学工程 材料科学 明胶 粘结强度 化学 外科 复合材料 高分子化学 有机化学 医学 冶金 图层(电子)
作者
Yuqing Liang,Huiru Xu,Zhenlong Li,Aodi Zhangji,Baolin Guo
出处
期刊:Nano-micro Letters [Springer Nature]
卷期号:14 (1) 被引量:171
标识
DOI:10.1007/s40820-022-00928-z
摘要

Hydrogels with multifunctionalities, including sufficient bonding strength, injectability and self-healing capacity, responsive-adhesive ability, fault-tolerant and repeated tissue adhesion, are urgently demanded for invasive wound closure and wound healing. Motivated by the adhesive mechanism of mussel and brown algae, bioinspired dynamic bonds cross-linked multifunctional hydrogel adhesive is designed based on sodium alginate (SA), gelatin (GT) and protocatechualdehyde, with ferric ions added, for sutureless post-wound-closure. The dynamic hydrogel cross-linked through Schiff base bond, catechol-Fe coordinate bond and the strong interaction between GT with temperature-dependent phase transition and SA, endows the resulting hydrogel with sufficient mechanical and adhesive strength for efficient wound closure, injectability and self-healing capacity, and repeated closure of reopened wounds. Moreover, the temperature-dependent adhesive properties endowed mispositioning hydrogel to be removed/repositioned, which is conducive for the fault-tolerant adhesion of the hydrogel adhesives during surgery. Besides, the hydrogels present good biocompatibility, near-infrared-assisted photothermal antibacterial activity, antioxidation and repeated thermo-responsive reversible adhesion and good hemostatic effect. The in vivo incision closure evaluation demonstrated their capability to promote the post-wound-closure and wound healing of the incisions, indicating that the developed reversible adhesive hydrogel dressing could serve as versatile tissue sealant.
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