裂孔性视网膜脱离（RRD）是最常见的眼科急症之一，如果不适当治疗，会导致严重的失明风险[1]、[2]。流行病学研究表明，其年发病率约为每10,000人中有1例[3]，且呈上升趋势[4]。治疗RRD的主要原则是成功封闭视网膜裂孔。临床上，通常采用平坦部玻璃体切割术结合激光光凝术来实现这一目标，随后通常会填充长效物质，如膨胀气体或硅油[5]、[6]。不幸的是，首次手术后视网膜再脱离的复发率在74%到96.3%之间[7]、[8]、[9]、[10]、[11]、[12]。手术失败的一个主要原因是增殖性玻璃体视网膜病变（PVR）[13]、[14]。激光光凝术无法立即覆盖裂孔，导致视网膜色素上皮（RPE）持续暴露[15]、[16]。这种暴露可诱发PVR并导致视网膜再次脱离[17]、[18]。此外，在平坦部玻璃体切割术中辅助使用膨胀气体、硅油等填充剂也存在局限性，包括需要长时间的术后体位固定、二次手术去除硅油以及各种相关并发症[19]、[20]。因此，开发能够在单次手术中有效封闭视网膜裂孔并实现稳定再附着的同时，将并发症降到最低的合适材料，仍是当前研究的重点。
近年来，随着人们对眼科手术粘合剂关注的增加，已有报道使用组织密封剂来封闭视网膜裂孔。然而，目前用于视网膜封闭的生物材料仍处于研究早期阶段，面临许多临床转化挑战。例如，一个紧迫的问题是如何精确地将生物材料应用于视网膜裂孔部位。对于透明密封剂（如临床使用的Healaflow），通过空气进行可视化非常困难[21]、[22]。此外，由于其流动性，密封剂（如纤维蛋白胶的两种成分）有可能流入视网膜下腔。另外，需要依次注入这两种液体，增加了临床操作的复杂性[23]、[24]、[25]、[26]、[27]。水凝胶在眼科手术应用中显示出广泛的研究前景，特别是在组织修复和再生方面，因为它们具有优异的生物相容性、类似于人体细胞外基质的微环境、高水分含量、高强度和高韧性[28]、[29]、[30]。然而，开发可以直接注入湿润、动态生物组织并迅速发挥可控粘附力的水凝胶材料仍是一个重大挑战。羧甲基壳聚糖（CMCS）是一种壳聚糖的羧甲基化衍生物，因其良好的水溶性、抗菌特性和抗氧化性能而被广泛使用。研究表明，羧甲基壳聚糖可以促进伤口愈合[31]、[32]。聚乙二醇（PEG）作为一种无毒的FDA批准聚合物，在生物医学领域得到广泛应用。多臂PEG是一种特殊的PEG修饰剂，与线性PEG不同，它具有多个PEG支链，从而能够形成更复杂的网络结构，提高水凝胶的稳定性和机械强度[33]。
为了解决这些临床挑战，我们通过羧甲基壳聚糖（CMCS）和4臂聚乙二醇醛（4臂PEG-CHO）之间的席夫碱反应，开发了一种可注射且具有抗菌功能的多功能水凝胶（MPGel）[34]。我们假设水凝胶网络中的亚胺键可以赋予MPGel湿润粘附性和自愈性能，使其满足眼科修复的两个关键要求：（1）可通过微创灌注针头注射；（2）在湿润条件下对视网膜组织具有强粘附性，从而有助于修复裂孔性视网膜脱离（RRD）。为了验证这一假设，我们采用了一系列表征方法来评估MPGel的粘附强度、自愈能力和注射性。此外，我们使用兔RRD模型进行了全面的可行性和有效性评估，以证明MPGel封闭视网膜裂孔的潜力（图1）。
