渗漏是手术和组织损伤的常见并发症。其一般分为液体渗漏和气体渗漏。术后出血是一种血液渗漏，在各种外科手术中造成的并发症、死亡率居高不下。患者在肺切除后发生气胸的概率约为50%，这不仅导致不可控的疼痛、恶心和呕吐，也会使得每位患者和整个医疗体系承担高额的治疗成本。此外，常见的渗漏还包括脑脊髓液外漏、胃液渗漏等。因此，有效地封堵渗漏在临床上是极其重要的。然而，目前的商业化密封剂具有价格昂贵、潜在的过敏反应、不可控移除、粘附性能不佳等缺陷，从而限制了其在临床的有效性。

课题组采用生物相容性良好且价格低廉的双端PEG与明胶制备了具有高密封性能的密封剂（SEAgel）。密封剂的密封性能极大地受到其本体性能的影响（Bioact. Mater. 2022,13,105-118），所以此项工作从两个方面通过对本体性能进行调控，从而获得性能优良的密封剂。首先，密封剂的爆破压力直接受到其本体强度的影响，所以，本研究通过增加交联密度，从而增加爆破压力，最终使密封剂能够承受更大的压力。其次，通过在本体交联过程中，引入琥珀酰酯键，使得密封剂具有可控移除的特性，同时琥珀酰酯键的环化降解使得该密封剂在发挥效用后快速降解，不会导致异物反应（Adv. Mater. 2019,31,1901580）。

在此项工作中，为了提高SEAgel的交联密度，课题组通过化学改性在明胶中引入更多的氨基（AG），通过提高交联密度从而提高本体强度，最终获得了具有优异密封性能的密封剂。作者通过测试发现，改性后，该密封剂的爆破压力由改性前（SEgel）133.2 mmHg提升到改性后（SEAgel）294.3 mmHg，远远超过市售纤维蛋白胶（39.5 mmHg）。而且其对多种组织器官都表现出了密封行为（图一）。

图一 SEAgel的爆破压力测试以及对不同组织的密封效果。a，爆破压力测试。a1，测试示意图；a2，a3爆破压力测试结果。b使用SEAgel封堵胃（b1）、肠（b2）和肺（b3）缺口。

为了测试该密封剂的密封性能，课题组进行了大鼠肝脏止血、兔颈总动脉穿刺止血、兔心脏止血实验，发现该密封剂能牢牢密封住伤口（图二）。在大鼠肝脏止血实验中，SEAgel处理的伤口表现出了更少的出血量和更短的止血时间。在兔颈总动脉实验中，即便是在不用止血钳控制血液流动的情况下，SEAgel也能够进行出血封堵。在试验后，SEAgel处理的动物都能够存活。而且，对于心脏的穿刺出血，该密封剂也有较好的封堵效果。

图二 血液渗漏密封实验。a，大鼠肝脏出血密封；b，兔颈总动脉穿刺止血；c，兔心脏穿刺止血测试

该工作利用本体设计不仅提升了密封剂的密封性能，同时通过在本体形成的过程中，引入了具有特殊环化降解功能的琥珀酰酯键结构，赋予密封剂可控溶解与快速降解的特性（图三）。快速降解使其在使用过程中不引起异物反应，正由于此，研究人员也发现该密封剂具有潜在的防粘连的特性。由于本研究使用的明胶以及PEG均具有良好的CFDA和FDA历史，所以其具有良好的产业化前景。未来的研究将集中于该密封体系性能的进一步优化，大动物验证安全性、有效性等。

图三 a，可控擦除；b，SEAgel不会引起粘连；c，d，SEAgel的体内抗原反应（c）以及体内炎症反应（d）测试

相关链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c08328