湿粘附水凝胶作为组织附着的新材料具有广泛的应用前景，其主要原理是水凝胶与湿组织接触后形成大量氢键，进而形成共价键，从而获得强粘附力。但是由于体内复杂的生理环境，一方面我们要求湿黏附水凝胶能够快速的水化溶胀，在表面形成强粘附力，但是随着水凝胶的溶胀，其黏附强度会显着下降，使其难以实现高爆破压力耐受性。同时结构单一的湿粘水凝胶容易引发严重的术后粘连形成。
中山大学吴丁财课题组通过水分诱导相分离-溶剂交换过程和原位光固化技术的简单结合，开发了一类新型的超结构湿粘附水凝胶。通过水分诱导相分离-溶剂交换过程，可以获得具有多孔结构作为耗散层的坚韧PVA水凝胶。随后将添加了少量VBTMA阳离子的聚丙烯酸基湿粘水凝胶前驱体溶液（PAAc-N +）涂覆在PVA水凝胶的多孔表面并进行光固化处理制备出具有靶向性的超结构多孔水凝胶。该PVA / PAAc-N +水凝胶可以实现超低溶胀率( 0.29 )和较高剪切强度( 63.1 kPa )，而且依靠PVA耗散层的高机械强度及其与PAAc - N +湿粘附层的强机械互锁，实现高达493 mm Hg的超高压爆破压力耐受性。
图1：a）经典湿粘附水凝胶和超结构湿粘附水凝胶（PVA/PAAc-N+）的抗膨胀和湿粘附特性示意图：i）经典湿粘附水凝胶在水中会高度膨胀体内环境潮湿，并伴随着粘附强度的显着下降。ii）PVA/PAAc-N+水凝胶由于季铵离子和羧酸根离子之间的静电交联以及PVA耗散层的高结晶度而可以大大降低溶胀比，而不会牺牲粘合强度。b) PVA/PAAc-N +水凝胶的制备和结构。制备过程包括水分诱导的相分离、溶剂交换、光固化、洗涤和温和风干。c) PVA/PAAc-N+水凝胶结合了超低溶胀率和超高耐爆压力，可在猪模型中实现对破裂心脏的快速强力粘附。
图2：a) PVA 水凝胶的照片。b) PVA 水凝胶顶面的冷冻扫描电镜图像。c) PVA/PAAc-N +水凝胶的横截面显微图像。d) PAAc水凝胶和PVA/PAAc-N +水凝胶在37℃下在去离子水中浸泡3天前后的照片。e) PAAc水凝胶和PVA/PAAc-N +水凝胶在去离子水中37℃下3天的质量溶胀比。f) PVA/PAAc-N +水凝胶和一些最近报道的湿粘合剂的质量膨胀比。g) PVA/PAAc-N +水凝胶与心脏和肠道紧密粘附的照片。h) 猪皮和 PVA/PAAc-N +水凝胶之间的剪切强度和界面韧性。i) 爆破压力测试示意图。j) PAAc水凝胶、PAAc-N +水凝胶和PVA/PAAc-N +水凝胶的爆破压力。k) PVA/PAAc-N +水凝胶和一些最近报道的湿粘合剂的爆破压力。
图3：PVA/PAAc-N +水凝胶对 a) 破裂的猪心脏和 b) 穿孔的猪肠的液体密封性能。c) PVA/PAAc-N +水凝胶对解剖猪肺的空气密封性能。
视频2
作者介绍了新型的超结构湿粘合水凝胶，能够通过水分诱导相分离-溶剂交换过程和原位光固化技术的结合而构建，实现超低的溶胀比，理想的粘合强度以及超高爆破压力耐受性。在猪与大鼠模型的实验中展现了较好的软组织修复能力，有望在未来获得更好的应用。
【参考文献】
https://doi.org/10.1002/adma.202305400
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