一种用于泌尿外科手术的具有动态可重构水凝胶网络的新型智能可定制可降解输尿管支架

摘要 每年有数百万输尿管镜手术患者必须再次接受手术以取出输尿管支架，这使医疗费用和感染风险均增加了一倍。生物可降解支架通过消除二次手术提供了一种有前景的解决方案，但在强韧的机械性能、精准的降解动力学和优异的生物相容性之间实现最佳平衡仍是一项重大挑战。本研究设计了一种由 Gelatin Methacryloyl (GelMA) 和 Alginate Methacryloyl (AlgMA) 制成的新型可定制生物可降解水凝胶输尿管支架 (GAS)，利用双网络交联和 Hofmeister 拉伸处理实现程序化降解。该设计不仅显著增强了支架的机械性能，还提出了一种动态氢键重构和交联密度可定制的降解策略，以优化降解动力学。通过调节动态氢键并优化 GelMA 浓度，GAS 实现了 2 至 4 周的可调降解时间。此外，在动物模型中，不仅降解时间可控制在 2–4 周的范围内，而且与临床常用支架相比，该支架表现出更轻微的炎症或纤维化迹象。从本质上讲，GAS 代表了一种用于定制生物医学植入物降解动力学的简便而强大的策略，该支架有望显著改善输尿管镜手术患者的术后护理和预后。