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近期，来自中国科学院深圳先进技术研究院的秦岭教授与赖毓霄教授，带领研究团队在《Nature Communications》杂志上发表题为“Black phosphorus boosts wet-tissue adhesion of composite patches by enhancing water absorption and mechanical properties”的研究论文，介绍了一种易于制备的组织贴片。该贴片通过引入黑磷纳米片，提升了吸收性与机械性能，可对湿组织产生即时、牢固的粘附。
图1 贴片的湿组织粘附原理与潜在应用
湿组织上的水化膜通常会妨碍组织与粘合剂之间的直接接触，水分子和粘合剂官能团之间形成的氢键也会进一步减弱固粘合剂相互作用。黑磷纳米片在光照、氧气和水的存在下降解产生磷酸根阴离子，与聚合物的阳离子基团有较强的结合能，可使聚合物链解离、易于溶胀，即吸水性与湿粘附性能更好。
图2 贴片的结构与溶胀性能
贴片由甲基丙烯酸酐化透明质酸（HAMA）、明胶、聚乙烯醇（PVA）与黑磷纳米片组成，多巴胺改性的聚丙烯酸（PAA-DA）用于表面处理以进一步提升粘附性能。作者认为，黑磷纳米片在干燥的贴片基质中是稳定的，而在接触氧气和水时开始降解，产生磷酸根阴离子。实验也表明，黑磷的存在使得贴片亲水性更好、溶胀更快。
图3 粘附性能与展示
研究人员展示了贴片良好的粘附性能，以及对各种组织的适应能力，并通过快速封堵离体的兔胃，展现其复水速度快，可即时粘附。
图4 贴片的体内止血与运动监测应用
此外，贴片的材料构成使其具有良好的生物相容性、可降解性与一定的导电性。作者通过大鼠肝穿孔伤模型的止血效果，以及裸鼠皮肤肌电检测实验分别进行了展示。黑磷纳米片具有明显的光热效应，使得贴片可以用近红外光疗养。裸鼠经过肿瘤切除、贴片植入、手术后定期光热处理，未见该处肿瘤复发，表现出该贴片对肿瘤术后疗养的潜在应用价值。
图5 贴片用于肿瘤手术后的体内疗养
作者结合黑磷纳米片与水凝胶材料，制备了可降解的组织贴片。该贴片粘附性能较好，速度较快，且具有一定的导电性、光热效应，或有广泛的生物医学应用前景。
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