生物相容性纳米粘合剂为更安全的角膜移植带来了希望，降低了炎症和感染风险

中国复旦大学眼耳鼻喉医院的一个研究小组开发了一种用于角膜移植的新型生物相容性纳米粘合剂。纳米粘合剂基于四面体框架核酸与功能化聚阳离子重组蛋白的结合。这种独特的组合物最大限度地降低了与聚合物粘合剂相关的组织坏死和炎症的风险，同时抑制了细菌生长并促进了组织修复。这项工作展示了一种突破当前眼科粘合剂瓶颈的有效策略

在当前的眼科实践中，迫切需要开发安全有效的组织粘合剂，以避免创伤性缝合手术。尽管各种聚合物粘合剂已被用于修复人体组织，但它们在眼部组织粘附，特别是角膜移植中的应用仍局限于临床前阶段

聚合物粘合剂通过共价键与伤口组织形成连接，导致细胞和细胞外基质的化学损伤。同时，通过单体交联产生的物理屏障也抑制了细胞迁移过程，限制了细胞与基质的附着

由于角膜是一种无血管、低细胞密度的组织，依赖房水循环来维持新陈代谢，聚合物粘合剂的这些副作用在角膜组织修复的应用中会被放大，导致伤口愈合延迟、炎症、新生血管甚至坏死等问题

在《材料未来》杂志上，研究人员报道了一种通过四面体框架核酸和功能化聚阳离子重组蛋白（K72）构建纳米粘合剂的新策略。在粘合剂系统中，引入刚性四面体核酸框架来代替传统的无机纳米粒子，以提高生物相容性

此外，这种带负电荷的3D DNA超分子框架可以引导聚阳离子蛋白K72在其表面上的吸附，最终组装成具有正增压表面的笼状纳米结构，可以有效地吸附在角膜上，并提供2.3kPa的粘附强度，这比没有四面体框架的DNA蛋白胶束强约一个数量级。

在体外测试中，纳米粘合剂表现出优异的细胞相容性。在50μg/mL的浓度下，没有观察到细胞活性的抑制。组装的K72的抗菌性能是游离K72的20倍。动物研究证实，纳米粘合剂能有效防止伤口感染和血管化，而不会导致移植角膜微透镜坏死，从而增强角膜修复过程

由于纳米粘合剂的粘合强度明显弱于聚合物粘合剂，因此它们的生物和医学应用长期以来一直被低估。这项工作展示了纳米粘合剂在修复精细生物组织方面的潜力

纳米粘合剂可以规避聚合物粘合剂的固有问题，例如对精细组织的屏障效应和化学毒性，这些问题在组织修复和再生过程中会造成各种障碍和风险。此外，该研究中报告的基于纯生物大分子构建的纳米粘合剂的方法探索也为随后扩大医用纳米粘合剂的多样性提供了思路 More information: Jing Zhao et al, Supercharged nanoadhesive through co-assembly of recombinant protein and tetrahedral DNA for corneal transplantation, Materials Futures (2025). DOI: 10.1088/2752-5724/adac80