廣東
體表器官畸形修復是整形重建外科的核心工作，涵蓋先天性/后天性外耳、鼻翼、眼瞼缺損，以及疤痕、瘢痕疙瘩、巨大痣體、腫瘤切除后形成的大面積體表創面等，目前等待手術的患者數量龐大。
組織擴張技術的出現革新了器官與組織重建外科，現已成為臨床不可或缺的治療手段。臨床通常將組織擴張器植入皮下，通過逐步擴張，預先培育皮膚軟組織：一方面增加皮瓣面積、改善局部血運，為后續重建手術提供充足自體皮源；另一方面，擴張器持續施加力學牽拉，延展周邊皮膚組織。
從微觀基因、細胞、胞外基質到宏觀皮膚組織，生物體系會通過力傳導產生黏彈性阻力以平衡外力，最終促使表皮與真皮面積同步增長。利用原位擴張皮瓣進行修復，可保證修復區域與受區皮膚色澤、紋理、感覺高度匹配，兼顧外形美觀與生理功能，同時降低供區并發癥風險，提升整體手術效果。
隨著技術迭代，組織擴張器經歷了多代發展：從早期充氣式橡膠擴張器，到近年可任意塑形的自溶脹水凝膠擴張器。但目前臨床主流的植入式橡膠擴張器，仍需經皮膚穿刺外接注液口反復輸注生理鹽水完成擴張。
多數患者（尤其是12歲以下兒童）難以配合反復穿刺操作，疼痛感強烈；同時，頻繁穿刺還會大幅提升擴張器破損、漏液的風險。
可直接吸收周圍生物體液實現自主溶脹的水凝膠組織擴張器，成為解決上述痛點的重要方向。研究人員已開發多款自溶脹水凝膠體系用于重建手術：早期基于N-乙烯基吡咯烷酮-甲基丙烯酸甲酯（NVP–MMA）共聚物的水凝膠，接觸生理液后會快速溶脹；聚苯乙烯-馬來酸酐、聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）等體系也被用于制備溶脹倍率與力學性能可調的自膨脹擴張器。
然而，高溶脹倍率與優異力學韌性始終難以兼顧：交聯網絡稀疏的水凝膠雖溶脹能力強，但力學強度差；達到溶脹平衡后材料剛度大幅衰減，無法有效抵抗皮膚張力，難以滿足臨床要求。
為提升力學性能，學界陸續開發出雙網絡水凝膠、高纏結水凝膠、相分離復合水凝膠等強韌水凝膠體系，兼具高韌性與抗疲勞特性。但這類材料交聯網絡致密，溶脹倍率通常不足3倍。
更關鍵的是，傳統水凝膠依靠熱力學混合作用驅動水分子擴散，均表現為一步式快速溶脹，溶脹過程難以調控。過快擴張會對皮膚產生巨大張力，給患者帶來劇烈痛感，這也成為制約水凝膠組織擴張器臨床應用的核心瓶頸。綜上，如何在實現大倍率、長效緩慢溶脹的同時，保留良好力學性能，是高性能水凝膠組織擴張器研發的核心難題。
中國醫學科學院整形外科醫院蔣海越教授團隊與哈佛醫學院Y. Shrike Zhang教授團隊研發出一類環境自適應、高倍率溶脹、生物相容性優異的水凝膠材料，可通過4D打印制備造型定制化組織擴張器（圖1a），命名為自適應溶脹水凝膠組織擴張器（AEH-TEs）。
研究對聚電解質水凝膠進行精細化分子設計，使其具備環境響應型平衡溶脹特性。該材料前驅體濃度高，內部存在大量分子鏈纏結（物理交聯）與可控化學交聯，兼顧大倍率溶脹與優良力學性能。
該擴張器的溶脹行為由水分子與電解質協同擴散共同調控，呈現獨特的環境響應特性，可實現大倍率、長效緩慢溶脹。在體外環境中，材料電離度可隨介質pH改變；植入體內后，可吸收體液中的小分子電解質動態調節電離水平。
結合溶脹理論與數值分析，本研究充分考慮交聯密度、電離度兩大關鍵參數，建立并實驗驗證了合成工藝-溶脹行為耦合模型。依托該模型，可對不同配方、不同電離度條件下聚電解質水凝膠的平衡溶脹倍率與剛度進行精準預測。
中國醫學科學院整形外科醫院黨委副書記、院長：蔣海越，男，中共黨員，漢族。
中國協和醫科大學醫學博士，主任醫師，北京協和醫學院臨床醫學教授、博士研究生導師，享受國務院政府特殊津貼。擔任中華醫學會第二十六屆理事會常務理事、北京醫學會第二十一屆理事會常務理事、中華醫學會整形外科學分會第十屆委員會候任主任委員、北京醫學會整形外科學分會第十屆委員會主任委員、北京醫療整形美容業協會會長等社會兼職。
https://www.nature.com/articles/s41551-026-01681-z
特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布，本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
