用于经皮金属假体周围软组织封闭的减量角蛋白基生物粘合剂

《ACS Biomaterials Science & Engineering》：Reduced Keratin-Based Bioadhesives for Peri-Implant Soft Tissue Sealing around Transcutaneous Metallic Prostheses

经皮金属植入物穿透皮肤屏障易引发感染和炎症。本研究开发人发角蛋白（HHK）与鸡毛角蛋白复合生物胶水，添加多酚、多巴胺等成分，采用巯基重组冻融凝胶化技术增强软组织（猪肠衣）与钛合金的粘附强度，HHK+TA组合最优。生物胶水比商用氰基丙烯酸酯胶更安全，促进人表皮角质形成细胞和马皮肤成纤维细胞增殖，并抑制脂多糖诱导的巨噬细胞炎症反应，为植入物周围炎治疗提供新方案。

　　

当经皮植入的金属物穿透皮肤屏障时，由于异物反应以及上皮组织向下生长导致植入物周围缺乏软组织密封，从而引发伤口愈合和闭合延迟。这为微生物病原体的侵入提供了条件，进而导致感染、炎症，最终可能发展成种植体周围炎。为了解决这一问题，研究人员开发了以人毛角蛋白（HHK）和鸡羽毛角蛋白为基础的生物胶，其中还添加了多酚、多巴胺（DOPA）、槲皮素（Q）和单宁酸（TA），用于促进植入物周围软组织的密封。这种生物胶通过硫醇重组作用实现冻融凝胶化，从而将软组织（猪肠）粘附在钛表面上。拉剪试验表明，添加多酚后角蛋白的粘附强度有所提高，其中HHK与TA（10:1重量比）组合使用时在猪肠与钛之间的粘附强度最高。流变学分析揭示了这些生物胶在湿润水环境和干燥表面上的剪切稀化特性及注射性能。尽管其粘附强度不如市售的2-氰基丙烯酸乙酯生物胶，但角蛋白与多酚组合的生物胶具有更好的皮肤相容性，这一点从永生化人皮肤表皮角质形成细胞（HaCaT）和马真皮成纤维细胞（E. Derm NBL6）的存活率及增殖情况可以得到验证。此外，角蛋白与多酚组合的生物胶还具有更强的抗氧化活性，能够在细菌脂多糖刺激下显著抑制RAW 264.7小鼠巨噬细胞的炎症反应。综上所述，使用角蛋白与多酚组合的生物胶进行软组织密封可能是减轻经皮金属假体周围炎的一种有前景的方法。