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紫外線光固化讓蠶繭變成了高性能生物水凝膠■慎入！閱讀可能會產生嚴重不適！但你會了解紫外線光固化如何深入改變人類生活■  必看！光固化的固化深度和表面固化，

　　腦動脈瘤是一種神經外科常見的腦血管疾病，常被稱為顱內“不定時炸彈”它是一種典型的血管畸形，是由虛弱的血管壁腫脹形成的，外形像腫瘤的動脈瘤 　　腦動脈瘤雖然并非真正的腫瘤，但是一旦破裂，則會導致危重病情，甚至。

死亡動脈瘤破裂時的死亡率高于40%介入栓塞術是對腦動脈瘤的治療的主要手段 介入栓塞術是將導管經股動脈進入動脈瘤內，使用彈簧圈材料主動填充動脈瘤，通過阻斷血液供應來引起缺血性壞死，從而將其與血流分開，是治療動脈瘤的安全有效程序

然而，目前的栓塞術存在幾個缺點如，由于填充金屬線圈(如鉑線圈)機械強度高而導致填充率低，使剩余體積被凝固血液占用這種不均勻和不完整的填充可能導致血管再通、再出血和破裂因此，線圈并不適合有血液凝固問題的患者。

液態栓塞材料(如Onyx)的填充率可高于僵硬的金屬線圈，然而對材料控制的不熟練，會由于液體材料與血液接觸時因Onyx的自我凝固特性，在過程中誘發嚴重并發癥　　因此，有必要開發滿足以下條件的新型液體栓塞材料和栓塞策略：。

不會形成碎片對整個動脈瘤的均勻和完全填充使栓塞材料膨脹、收縮和分離的情況最小化生物相容性水凝膠被認為是可以滿足這些條件的一種潛在的液體栓塞材料，因為它具有柔軟的機械強度，可以在不損壞容器壁的情況下緊湊填充動脈瘤，而且不使用有毒的有機溶劑來進行凝固。

　　和溫度、pH值，以及化學反應的刺激凝固手段相比，光照射的手段可以更好的控制水凝膠的交聯(聚合)，防止過早凝膠或不凝膠而導致的并發癥 　　之前已經采用的光固化手段(即用光照射來進行凝膠)存在材料不相容，完全填充之后再固化不完全，固化用的近紫外波長具有很高的潛在生物毒性等問題。

因此，還沒有將光固化手段用于腦動脈瘤介入栓塞治療取得圓滿成功的報道 　　近日，來自韓國浦項科技大學的金俊元(Joonwon Kim)教授等人成功將光固化水凝膠應用于腦動脈瘤的栓塞治療該成果發表于最近出版的，在國際材料領域科研界上享譽盛名的頂尖期刊。

Advanced Materials上。

金俊元教授采用了具有優良生物相容性和強大穩定性的，含有鉭納米粉末的雙交聯藻基水凝膠材料(簡稱DAT)來作為填充材料DAT是一種基于自然衍生物的生物材料，利用無害的可見光照射形成的共價鍵交聯，以及血液中存在的。

Ca2+形成離子鍵交聯，達到良好的協同效果 　　同時設計制作了一種集成了光纖的微流體裝置(OFI-MD)，可在血管內的極端環境中，通過原位光交聯反應，連續形成旋轉的水凝膠微纖維，來作為一種優質的栓塞材料。

光固化水凝膠材料　　這里所使用的光固化水凝膠材料是一種可光交聯鏈接的藻酸鹽，通過使用酪胺的EDC/NHS反應而得到。分子結構及相關譜圖信息如下圖所示。

可光交聯藻酸鹽的化學結構以及核磁共振譜(NMR)和傅里葉紅外(FTIR)圖譜

含有鉭納米粉末的雙交聯藻基水凝膠材料的雙固化機理　　此處引發光交聯反應的自由基的產生，并不需要額外添加有很高潛在生物毒性的光引發劑在過硫酸鹽(如SPS)存在時，452nm的可見光照射會激發RuII(bpy)。

32+，從而產生釕(III)和硫酸鹽自由基。釕(III)可以產生酪氨酰自由基，與附近的酪氨酰殘留物耦合，形成二酪氨酸鍵。

雙交聯藻基水凝膠材料(DAT)在452nm可見光照射下產生自由基，并發生光化學交聯反應光纖集成式微流體裝置(OFI-MD)　　該工作創新性地設計了一個光纖集成式微流體裝置(OFI-MD)這個裝置可以在液態DAT水凝膠材料向動脈瘤中注入時，同時進行光交聯固化，從而形成栓塞材料。

所使用的光源為452nm的可見光，對人體完全無害。而且在整個使用過程中，體系的溫度幾乎沒有變化，十分安全。

用于連續填充可光交聯水凝膠微纖維的OFI-MD設備結構和配置圖　　將DAT儲存在使用檸檬酸磷酸脫硫劑腺苷抗凝血劑(CPDA-1)處理的37°C狗血中，以及動物模型體內，確認了DAT的穩定性在小鼠皮膚下進行體內分離測試，確認。

對哺乳動物不會發生酶分離。同時采用了血管內模擬器確認了OFI-MD的臨床適用性。關閉觀看更多更多正在加載正在加載退出全屏視頻加載失敗，請刷新頁面再試

可光交聯水凝膠的血管內模擬器應用試驗　　金俊元教授等人的研究提出了一種具有優良生物相容性和強大穩定性的，基于自然衍生物的雙交聯藻基水凝膠材料，利用無害可見光的照射形成共價鍵交聯，以及血液中存在的

Ca2+形成的離子鍵交聯，達到了協同效應的交聯效果 　　同時開發了光纖集成式微流體裝置，可以在極端血管內環境進行連續填充并交聯成型能達到90%的動脈瘤填充率，且僅需25秒左右，不會形成微小的碎片或堵塞微流體裝置。

交聯后的水凝膠材料可保持其形狀，并達到15kPa的機械強度，在生理環境中超過14天都不會分離，同時驗證了其細胞相容性和血紅素相容性 實驗證明，這種使用光纖集成式微流體裝置，采用雙交聯藻基水凝膠材料對腦動脈瘤進行栓塞治療的一種很有前途的治療手段。