本研究开发了一种可注射磁活性粘合水凝胶（iMAH），通过磁控递送实现挑战性血液环境中的血管修复。该水凝胶由三个功能组分构成：组分A（超顺磁性γ-Fe₂O₃@PDA纳米粒子、季铵化壳聚糖、儿茶酚改性明胶和二甲双胍）提供磁响应性和组织粘附性；组分B（氧化透明质酸）实现快速动态交联；组分C（高碘酸钠）增强氧化交联形成双网络结构。iMAH可在约2秒内快速交联，产生约71 kPa的水下粘附强度，并通过二甲双胍的引入解决了室温下粘度不稳定的问题。配合自主开发的多通道微导管和五轴磁控血管机器人系统，iMAH能够在磁场引导下精准靶向递送至血管病变部位，磁驱动力可挤出界面液体促进紧密组织粘附。研究通过体外模拟实验验证了其定向栓塞、动态血流密封和快速止血能力，并在比格犬模型上成功实现了腰动脉的磁控靶向栓塞，术后两个月随访显示良好的生物安全性。该体系为脑出血、动脉瘤、内漏等血管疾病的微创治疗提供了新策略。图1 通过磁力控制将 iMAH 递送至血管中，以应对复杂的血液环境
WHY：研究背景与意义
在复杂的血液环境中修复异常血管（如破裂动脉或动静脉畸形）是临床上面临的棘手难题。现有治疗手段存在明显局限：金属弹簧圈栓塞的闭塞率仅约66%，液态聚合物密封剂的临床成功率也不足70%，且这些方法难以在动态血流和血液生物成分干扰下实现有效密封。传统注射型生物粘合剂同样面临严峻挑战——血液会阻碍凝胶与组织表面的紧密接触，导致粘附失效；若不能及时定位，凝胶还会与血细胞、血浆蛋白反应而丧失功能，甚至被血流冲走形成血栓。这类问题直接影响脑出血、腹主动脉瘤内漏、动静脉畸形等血管疾病的治疗效果，因此亟需开发兼具快速交联、强组织粘附、磁控靶向递送和良好生物相容性的新型可注射水凝胶系统。
HOW：研究方法
研究团队通过以下方法实现了这一创新：
1、材料设计与制备：合成超顺磁性γ-Fe₂O₃@PDA纳米粒子，制备儿茶酚改性明胶（Gel-AE-Ca）、季铵化壳聚糖（QCS）、氧化透明质酸（OHA）等功能组分，优化配比形成三组分iMAH体系，实现快速交联与强粘附。
2、性能表征：通过搭接剪切试验优化组分浓度；流变学测试表征剪切变稀特性、凝胶时间及粘温稳定性；扫描电镜观察凝胶微观形貌；体外 burst 试验评估密封性能。
3、磁控递送系统开发：设计外径2 mm的多通道微导管（三通道独立输注+导丝通道）；构建由四圆柱磁铁和中心球磁铁组成的高强度磁控装置；搭建五轴磁控血管机器人（三平移+两旋转），配合光学定位系统实现精准靶向。
4、体外功能验证：在模拟血液和动态血流环境中测试磁控定向移动、动脉瘤栓塞、狭窄血管填充及血管表面打印；通过大鼠肝脏出血模型评估快速止血能力。
5、生物相容性评价：溶血试验、HUVEC细胞活/死染色及增殖实验、大鼠皮下植入实验（6周），检测血液生化指标及主要器官组织学变化。
6、大动物体内实验：在比格犬腹主动脉腰动脉分支处，利用五轴磁控机器人在DSA引导下完成iMAH靶向栓塞，术后2个月随访评估安全性与有效性。
结论
