牙周炎是全球第六大常见的慢性疾病，其特征是牙菌斑粘附、牙周袋形成、牙槽骨吸收和牙齿松动。口腔的动态环境，伴随频繁进食、呼吸以及变形链球菌、牙龈卟啉单胞菌和金黄色葡萄球菌等病原微生物的存在，加剧了病情并使牙周炎伤口极易受到微生物的攻击。机械清创和药物治疗等传统疗法使伤口暴露在外部环境中，只能暂时缓解，无法提供长期保护。
生物材料（如纳米颗粒、薄膜、纤维和水凝胶）的发展提供了潜在解决方案。水凝胶作为一种含水量高的交联3D支架材料，既可以作为药物输送载体，也可以作为伤口的保护屏障。然而，其有效性受到口腔潮湿和动态环境的影响。商业水凝胶通常存在机械性能和组织粘附性差的问题，容易被唾液冲走，且现有水凝胶难以解决与强粘附力和低溶胀性相关的问题，仅能在目标组织中保持数小时。因此，在临床实践中通常需要反复使用敷料，导致保护效果差、易感染。
为实现水凝胶在牙周组织上的长期保留，必须满足两个关键先决条件：对组织的强粘附性和水凝胶的低溶胀性。强粘附力对于抵抗外力的损伤至关重要，而低溶胀性有助于最大限度地减少水分子扩散和弱化膨胀应力来保持粘附力。组织表面光滑且不规则，将水凝胶有效地附着在牙周组织上具有极大挑战性，使得预制水凝胶贴剂的粘附和覆盖变得复杂。对于原位固化的水凝胶，固化前溶液前体的低粘性使粘附并保持与组织表面接触的过程较为困难。应对这一挑战的一个潜在解决方案是设计一种凝胶状前体，该前体保留在牙周组织中，确保固化后具有很强的粘附力和低溶胀性。
为了在水凝胶和组织之间形成牢固而稳定的粘附，必须在其界面上建立化学键。丙烯酸N-琥珀酰亚胺酯（AANHS）能够与组织上的氨基快速反应形成稳定的酰胺键，聚合后可为水凝胶产生反应位点，已广泛应用于组织粘附和器官密封领域。然而，AANHS可溶于酸性或碱性溶液，微溶于中性溶液。在作者已知单体中，N-（2-氨基-2-氧代乙基）丙烯酰胺（NAGA）是一种碱性单体，有助于AANHS的溶解。此外，聚合后，聚（N-（2-氨基-2-氧乙基）丙烯酰胺）（PNAGA）可通过其双酰胺键快速、自发产生密集的双氢键相互作用，赋予水凝胶高强度和低溶胀性能。
该研究开发了一种包含海藻酸钠（SA）、钙（Ca2+）、NAGA和AANHS的原位光固化水凝胶，以形成水凝胶前体，随后被光聚合为牙周伤口提供长期保护。水凝胶前体极易被注射到伤口中，且因相对高的粘度而保持完整。光照射下，NAGA和AANHS形成了双重网络，由于PNAGA后固化的高效氢键作用，固化水凝胶具有高机械强度和低溶胀性。AANHS中的琥珀酰亚胺基团促进了与牙周组织的牢固结合，提供了优异的粘附性能。最终，这些水凝胶为伤口提供了长期保护，减少了频繁更换敷料的需要，预防细菌感染，减轻炎症，并促进伤口愈合。
参考消息：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202413373
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