近日,BMI团队成员在生物材料领域权威学术期刊 Advanced Healthcare Materials 上“背靠背”发表题为 “Self-assembled integrative nutrient carrier platform containing green tea catechin for short bowel syndrome treatment” 和 “Multifunctional dual cross-linked bioadhesive patch with low immunogenic response and wet tissues adhesion” 的两篇论文。这两篇论文聚焦天然生物质材料生物粘附性能研究,分别在生物质天然多酚材料改善短肠综合征条件下的营养物质吸收和多酚-蛋白质基复合物的可降解生物粘附剂两项研究上提出新可能。
Advanced Healthcare Materials 是国际著名的跨学科生物医学材料期刊,该杂志致力于改善人类健康的高影响材料、设备和技术的研究。发表在该杂志上的研究成果,均是涉及生物材料、生物界面、纳米递送技术和组织工程等全球性生物医学材料的重大创新。本次背靠背模式发表的两篇文章,表明将植物多酚材料应用在纳米递送技术和组织工程领域具有重要创新意义。

图一 有关植物多酚功能材料递送营养物质的文章图示
由于小肠切除所导致的短肠综合症(Short bowel syndrome, SBS)会使肠道营养有效吸收表面积减少,而绿茶多酚和亚铁离子构建营养物质递送的载体平台,通过与营养物质自组装,形成的多酚基营养复合物(Phenolic-based integrative nutrient complex, PINC)能有效在肠道滞留,延长营养物质吸收时间。在SBS大鼠模型中,PINC可改善营养吸收状况,改善贫血和免疫功能,并促进剩余肠绒毛和隐窝的生长,维持肠道屏障的完整性。此外,PINC能调节肠道微生物,增加有益菌的丰度。此研究为多酚基纳米材料作为肠内营养的制剂奠定了理论基础,为SBS的治疗提供了营养支持和可行性策略。相关研究成果发表于生物医学材料顶级期刊 Advanced Healthcare Materials,题为 “Self-assembled integrative nutrient carrier platform containing green tea catechin for short bowel syndrome treatment”,并被编辑部邀请设计封面论文(图一)。BMI—华西公共卫生学院2020级联培硕士研究生周正明为第一作者,四川大学轻工科学与工程学院、BMI负责人郭俊凌教授和华西临床营养科主任胡雯教授为共同通讯作者,华西医院临床营养科石磊副教授、李可医生,BMI何云翔副研究员参与论文指导和写作。
多酚分子结构中具有多个邻苯酚基团,能与多种物质通过多重分子间作用力发生紧密结合,复配其他生物质材料,具有作为良好的生物粘附剂的潜力。在题为 “Multifunctional dual cross-linked bioadhesive patch with low immunogenic response and wet tissues adhesion” 的论文中介绍了一种具有良好生物相容性和生物降解性的多酚-蛋白质基生物粘附剂。相比传统生物粘合剂(如聚乙二醇和纤维蛋白),多酚-蛋白质基生物粘附剂具有更高的粘附强度及其低免疫原性反应。该材料有望作为生物医用胶水,用于快速止血、加速伤口愈合和有缺口器官的封堵,成为高效的组织粘合剂和密封剂。该论文的第一作者为BMI2019级博士研究生唐飏,BMI负责人郭俊凌教授、BMI王晓玲副研究员为共同通讯作者,BMI龚贵东副研究员参与论文指导和写作。

图二 有关蛋白质基可降解生物粘附剂的文章图示
两篇“背靠背”论文通过利用化学、材料学、生物医学知识和技术,围绕植物多酚生物质资源,研究开发具有绿色化学属性的新型植物多酚基先进材料,尝试解决临床医学的重大问题。这不仅是对植物多酚材料应用的新探讨,又是一次推动跨学科研究的重要实践,更是推动BMI建设取得的重要成果。