我院消化科李靖涛副主任医师联合中国科学院开展了不同短肽序列对其自组装水凝胶的可注射性和力学性能的研究，并将具有剪切变稀和瞬时自修复性能的短肽自组装水凝胶首次用于内镜粘膜下剥离术(ESD)填充物方面。该研究成果以“肽序列决定的具有剪切变稀和瞬时自修复性能的短肽自组装水凝胶(Dipeptide Self-Assembled Hydrogels with Shear-Thinning and Instantaneously Self-Healing Properties Determined by Peptide Sequences)”为题，于2020年4月22日在线发表于《美国化学会-应用材料与界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)期刊。论文链接：https://doi.org/10.1021/acsami.0c03038。

内镜粘膜下剥离术(ESD)作为一种先进的治疗技术，主要用于消化道早期癌症和癌前病变的临床诊治。相较于传统的侵入性手术而言，其一次性切除率高、局部复发率低、创伤小、能有效减轻病人痛苦。然而，由于消化道壁薄，切除难度高，易引发穿孔风险，所以需要注射填充物于粘膜下层(病灶之下)来辅助手术。目前临床上最常用的填充物为生理盐水，但是其支撑性差，体内吸收过快，需要反复注射，费时费力。为了解决以上问题，该团队设计了一系列短肽(Fmoc-FL、-YL、-LL和-YA)自组装水凝胶，通过调控分子间氢键与疏水相互作用(π-π堆积和疏水效应)的协同效应，形成具有自愈合和可调力学性能的可注射水凝胶。经过一系列实验表征和分子动力学模拟证实：分子间疏水相互作用的增强是提高水凝胶刚性的主要因素，而氢键作用的增强更有助于提升其自修复性能。体外和体内实验均表明，所用短肽水凝胶的支撑性、持久性以及生物相容性都明显优于目前临床所用的商品填充物。

该工作具有广阔的临床应用前景，同时为今后可注射短肽自组装水凝胶的设计提供一些新思路。

图. 可注射度短肽自组装水凝胶及其在ESD手术填充物方面的应用

科研处 消化内科

2021年2月5日