光交联粘弹性水凝胶快速恢复损伤膝关节运动的实验研究

摘要

目的:构建一种新型水凝胶,快速恢复损伤关节的运动功能。方法:以明胶作为硬链,透明质酸作为软链,通过与甲基丙烯酸酐加成反应,增强两种材料性能与分子间物理交联作用;同时筛选光交联引发剂与配套紫外光源照射参数,最终形成以明胶为网状支架,内部均匀填塞透明质酸的稳定结构,并具有粘弹性承力特性的新型水凝胶。建立20只SD大鼠膝关节损伤模型,分别植入新型水凝胶和对照材料,1周后即进行滚轮运动实验,检测动物运动功能恢复情况,2月后进行病理切片,检测其最终改建效果。结果:该新型水凝胶2 min即可实现光交联固化并具有粘弹性承力特性;与对照组相比,可快速恢复动物损伤关节运动,具有更长的运动时间;2月后材料完全降解,再生为软骨组织。结论:该新型水凝胶极大的缩短了损伤关节运动功能恢复时间,有望在关节镜等技术辅助下实现相关疾病的微创治疗。