上海保圣自主研发生产的质构仪系列产品有 TA.touch、TA.XTC-16、TA.XTC-18、TA.XTC-20 等不同型号，可应用于教学、科研、生产等多个方面，为满足客户不同需求提供多种选择。随着仪器的升级开发，质构仪的应用被不断拓展，不仅应用于食品领域，还广泛应用于药物、胶体、护理品、材料、医械、石化等多个领域。今天为大家介绍上海保圣质构仪在药用贴片研发中的应用。

藤壶仿生强力双层可湿黏附贴片用于口腔溃疡治疗

口腔溃疡是口腔黏膜最常见的病变，严重影响患者的生活质量。市面上虽然有许多针对口腔溃疡修复的贴片产品，但广泛应用都受到复杂口腔环境下与伤口的粘附不理想和降解产物变色等因素的限制。

为了解决这些问题，受藤壶组成和混合粘附机理的启发，四川大学李建树教授团队在《Chemical Engineering Journal》期刊（IF=13.273）上发表了题为“Barnacle-Inspired Robust and Aesthetic Janus Patchwith InstinctiveWet Adhesive for Oral Ulcer Treatment”的文章（DOI:10.1016/j.cej.2022.136580），论文的第一作者为四川大学高分子科学与工程学院硕士生邢家琪和丁元。通讯作者为李建树教授和谢婧副研究员。研究人员设计了一种具有不对称湿态粘附性的双面贴片，这种贴片粘附性强并且美观，用于加速治疗和治愈口腔溃疡。研究人员对甘氨酸进行了改性，并与羟基磷灰石纳米颗粒(HAp)结合，制备了一种能与组织形成丰富共价键的粘附层PACG。HAp作为连接聚合物链的桥梁，模拟了藤壶的有机-无机杂化机制，实现了瞬间湿粘附功能。此外，贴片还引入双粘结改性结冷胶作为光滑的屏障，以避免无分化的粘附和二次损伤。文章中显示将Janus贴片应用于大鼠口腔溃疡时，表现出瞬间的湿黏附，保留时间长，能够承受咀嚼、咬伤等口腔运动，从而取得了良好的治疗效果。

图1 Janus贴片的合成制备及其在口腔溃疡上粘附机理示意图。A) Janus贴片制备途径，B) Janus贴片处理大鼠口腔溃疡的体内实验，以及PACG层与粘蛋白之间相关粘附机制。

那文章中研究人员用什么方式来表征产品的贴片的贴片粘附性强度的呢？当当当，这里就要看我们上海保圣质构仪的作用了。

这里我们列出文章中的测试方法和分析结果。

MeGG、PACG凝胶和Janus贴片的特性表征之压缩试验方法：

对于压缩测试，准备圆柱体样品（直径10毫米，高10毫米），用质地分析仪（TA.XTC-20；Bosin Tech，上海）在98%的压缩应变下以10 mm/min速度测试。在不同的压缩应变（30%、60%、90%）下，以同样的方式进行10个周期的抗疲劳测试。为了获得断裂强度和断裂伸长率，制备PACG凝胶和Janus贴片（20 mm×5 mm），并以10 mm/min的速度速度施加压力，直到它们用质构仪断裂。并对蜂胶口腔膜（Z20026083）作为对比进行测试。断裂强度是凝胶破裂时的应力。断裂伸长率（e）是根据公式（2）计算的。

粘附强度的测试方法：

湿猪口腔颊膜用于用质地分析仪（TA.XTC-20; Bosin Tech，上海）评估PACG凝胶的粘膜粘附能力。基于标准搭接剪切试验 (ASTMF2255)，进行了 180 度剥离试验 (ASTMF2256) 和拉伸试验 (ASTMF2258)。此外，基于 ASTMF2258，还使用猪舌将 PACG 凝胶与现有的市售薄膜进行了比较。

结果分析：

MeGG、PACG凝胶和Janus贴片抗压缩性

图S2 A.应变为98%的PACG凝胶、Janus patch和MeGG凝胶的压缩应力-应变曲线。B. PACG凝胶在10个循环中，ⅰ)应变为30%，ⅱ)应变为60%，ⅲ)应变为90%时的压缩应力-时间曲线。

PACG凝胶在10次循环中也表现出良好的抗疲劳性能，压缩曲线显示了Janus 贴片在90%压缩应变下的适当抗压强度(121.9 KPa)(图S2)。

PACG凝胶的粘附强度

为了研究PACG凝胶的粘附性能，文章中采用剥离试验测定了界面韧性，拉剪试验测定了剪切强度，拉伸试验测定了抗拉强度(图2Ai和图S3A)。

图2 PACG膜的体外和体内组织粘附特性。A. ACG凝胶的拉剪、剥离、拉伸试验附着力测试图及极限应力。B.附在猪口腔颊膜上的PACG膜(蓝色染色)Cryo-SEM图像。C. i)商业口腔膜和PACG凝胶附着在猪舌头表面的照片。ii)不同影片与猪舌剥离测试的剥离应力。D.与商业产品、C-film和C-dex相比，Janus film在口腔上的长期湿粘附照片。

图S3 A.三种不同类型力学试验图。B. ⅰ)PACG凝胶、Janus贴片和ⅱ)商业产品的拉伸曲线。

拉伸试验表明，与商业贴片相比，Janus贴片具有合适的断裂强度和伸长率(图S3B)。选取猪湿润面颊组织作为黏附试验的模型，模拟口腔环境，口腔环境最重要的参考点是剪切强度。从图2A可以看出，拉剪试验得到的粘结强度几乎是拉伸和剥离试验的两倍。

商品化口腔膜与PACG、Janus贴片的比较

将c-膜和PACG凝胶分别附着在猪舌表面，与市售口腔膜进行比较。如图2Ci所示，c膜呈深黄色；PACG凝胶是透明的，几乎看不见。用猪舌进行搭剪试验，定量测定c膜与PACG凝胶的粘附力。由图2Cii)可知，PACG凝胶的剥离应力为0.87±0.04 kPa，是c膜(0.36±0.04 kPa)的两倍多。相比之下，由于PACG凝胶与舌、颊粘膜界面不同，拉剪试验的剥离应力为2.96±0.43 kPa，如图2A所示。经证实，舌表面是由神经酰胺和酰基神经酰胺等脂质组成的咀嚼粘膜，而颊粘膜属于非角化粘膜，由磷脂和非极性脂质组成。

结果显示Janus贴片比市面上的贴片具有更高的粘附强度。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.136580

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