关键词：木质素磺酸钠、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酰胺、聚丙烯酸、丙烯酸

One-pot fabrication of high-strength Janus hydrogel for wet tissue hemostasis and intestinal/intrauterine anti-adhesion

Nature Communications, Article number: (2026)

https://www.nature.com/ncomms/

一、研究背景

Janus 水凝胶作为一种具有不对称结构的功能材料，在生物医用领域展现出巨大潜力。然而，现有 Janus 水凝胶仍面临三大瓶颈：高强度力学性能、双侧不对称粘附特性与简便制备工艺难以同时兼得。因此，开发一种兼具快速制备、高强度、不对称湿组织粘附能力的 Janus 水凝胶，对解决临床中湿组织止血与术后防粘连难题具有重要意义。

二、核心技术与制备工艺

本研究采用“一锅法（One-pot）”策略，以木质素磺酸钠（SL）诱导羧基异质聚集为核心机制，快速制备整体式高强度Janus水凝胶（SLAA 水凝胶）。

1. 原料体系

功能单体：

A.木质素磺酸钠（SL）：天然高分子，提供异质聚集位点与生物相容性；

B.甲基丙烯酸月桂酯（LMA）：疏水单体，构建非粘附侧网络；

C.丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）：亲水单体，提供粘附侧羧基与力学性能。

2. 不对称网络构建

通过 SL 诱导的羧基异质聚集，水凝胶自发形成不对称三维网络结构：

A.粘附侧：富集 PAA（聚丙烯酸）的羧基，可与湿组织形成氢键、共价键相互作用，实现强力粘附

B.非粘附侧：由疏水 LMA 与亲水 PAM（聚丙烯酰胺）网络构成，具有抗粘附特性

3. 关键制备优势

凝胶化过程仅需5分钟，无需复杂界面处理

一锅法工艺简化了传统 Janus 材料的分步制备流程，易于规模化生产

材料整体力学性能优异，可承受湿组织环境下的拉伸与剪切应力

三、核心性能与作用机制

1. 不对称湿组织粘附

A.粘附侧：通过羧基与组织的多价相互作用，实现对湿润肠道、子宫内膜等组织的强力粘附，提供稳定的止血与固定效果

B.非粘附侧：疏水网络结构减少与周围组织的接触，有效降低术后粘连风险

2. 高强度与快速止血

优异的力学性能使其可作为应急止血贴，在大鼠和巴马猪的多器官湿组织损伤模型中实现快速止血

相比传统缝合线与商用粘合剂，该水凝胶可更有效地促进创面愈合，同时减少术后粘连的发生

四、应用前景

该 Janus 水凝胶在临床中具有广阔的应用场景：

1、湿组织紧急止血：可作为应急止血贴，用于肝脏、脾脏等腹腔脏器的快速止血

2、肠道 / 子宫内膜防粘连修复：单侧粘附特性可在修复创面的同时，防止术后肠道、子宫等器官的粘连

3、缝合替代方案：为内部创面修复提供了一种无需缝合的生物粘附剂，简化手术流程并降低并发症风险

五、技术创新点总结

1、首次实现一锅法制备兼具高强度、不对称粘附的 Janus 水凝胶

2、利用天然高分子 SL 诱导羧基异质聚集，为 Janus 材料制备提供了新思路

3、材料同时满足湿组织止血与防粘连需求，在生物医用领域具有重要的转化价值

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