В данной статье для нарративного обзора отобрано 11 репрезентативных исследований, опубликованных в 2007–2026 годах, в которых отражены работы коллективов из Китая, Турции, Южной Кореи, России и других регионов. Содержание независимо обобщено компанией TONGLI на основе первоисточников; в тексте указаны этапы исследований, а авторские права на результаты принадлежат их первоначальным авторам.
01Какие задачи должна решать противоспаечная мембрана после операции?
Противоспаечная мембрана после операции обычно проектируется как временной барьер, уменьшающий нежелательное сращивание между соседними тканями в период их восстановления. Материал должен не только покрывать целевую область, но и адаптироваться к воздействию жидкостей организма, движениям тканей и процессам деградации. Для разработчиков первоочередной задачей является определение места установки мембраны, требуемого состояния контакта и нормальной функции, которую необходимо защитить.2,5,6,7
| Направления применения | Ключевые аспекты проектирования материала | Основные критерии оценки в литературе |
|---|---|---|
| Противоспаечные мембраны для брюшной полости | Смачивание и прилегание, полнота покрытия, деградация и продолжительность барьерного действия | Объём и степень спаек, тканевая реакция 2,4,7 |
| Противоспаечные мембраны для сухожилий | Покрытие и скольжение, размерная стабильность во влажном состоянии, пространство для движений в зоне восстановления | Скольжение сухожилия, подвижность сустава, прочность восстановления 5,8 |
| Барьер для перикарда и поверхности сердца | Стабильность при постоянных движениях, фиксация или ушивание, функциональность обоих интерфейсов | Спайки, тканевая реакция и функция восстановления 6,11 |
Один из вопросов, который необходимо различать на этапе проектирования, заключается в том, что каркасы для культивирования клеток часто способствуют проникновению клеток в волокнистую сеть, тогда как противоспаечный барьер должен ограничивать нежелательное перемещение клеток. Следовательно, малый диаметр волокон, высокая пористость или сходство с внеклеточным матриксом сами по себе не свидетельствуют о пригодности мембраны для предотвращения спаек; необходимо также оценить, способна ли она сохранять эффективную изоляцию во влажном состоянии.7,8
02Какие структурные решения для противоспаечных мембран предлагает электроформование?
В существующих исследованиях для создания волокнистых каркасов применялись такие материалы, как поликапролактон (PCL), сополимер молочной и гликолевой кислот (PLGA) и сополимер молочной кислоты с капролактоном (PLCL), после чего контактирующий с тканями интерфейс корректировался путём смешивания, послойного формирования или обработки поверхности. Электроформование может использоваться как для получения цельной мембраны, так и для создания слоя, выполняющего опорную или барьерную функцию в композитной мембране.1,4,6,10
Гидрофильные композиты и поверхностные покрытия
Гиалуроновая кислота, полиэтиленгликоль (PEG) и поливиниловый спирт (PVA) применяются для регулирования смачивания и адгезии клеток к поверхности. Исследования включают введение гидрофильных компонентов в волокна, создание двухслойных мембран или формирование покрытий на волокнистом каркасе. Соответствующая проектная задача состоит в том, чтобы определить, сохраняют ли мембрана, её набухание, вымывание компонентов и прочность во влажном состоянии требуемые эксплуатационные характеристики после изменения свойств поверхности.2,4,10
Локальная доставка лекарств и двухсторонние функциональные структуры
Лекарственносодержащие волокна сочетают физическую изоляцию с локальным высвобождением; мембраны Janus с различными функциями на обеих поверхностях позволяют одной стороне участвовать в фиксации или восстановлении, а другой — обеспечивать низкую адгезию, смазку или изоляцию. Такие структуры позволяют распределять функции материала в соответствии с конкретным интерфейсом, однако требуют дальнейшей проверки процесса высвобождения, межслойной связи и нормального заживления.3,6,9,11
03Противоспаечные мембраны для брюшной полости: от волокнистых барьеров к гидрофильным композитам
Ранние исследования волоконных мембран PCL и локального высвобождения
В 2007 году Bölgen и др. применили электроформованные мембраны PCL и мембраны PCL с антибактериальным препаратом в модели повреждения брюшной стенки у крыс, оценивая спайки макроскопически и гистологически. Эта работа одним из первых продемонстрировала концепцию использования волокнистого барьера одновременно в качестве носителя локального лекарственного средства.1
Двухслойные мембраны и композитные мембраны PEG/PLGA
В 2013 году Jiang и др. создали двухслойную мембрану, объединив слой PCL с гиалуроновой кислотой и внешний слой PCL, и оценили её в моделях повреждения слепой кишки и брюшной стенки у крыс. Наблюдения на 14-й день после операции подтвердили её противоспаечное действие. Этот результат даёт следующее руководство по проектированию материалов: опорный слой и гидрофильный функциональный компонент могут быть организованы раздельно с последующей оценкой барьерных свойств всей конструкции.2
В 2017 году Li и соавторы дополнительно сравнили электроформованные мембраны PEG/PLGA с различным содержанием PEG. Исследование охватывало структуру, деградацию и противоспаечное действие в брюшной полости крыс; состав с 5% PEG показал сравнительно хорошие совокупные результаты в условиях этой работы. Это указывает на необходимость совместного проектирования гидрофильного компонента и волокнистого каркаса: увеличение содержания добавки не обязательно улучшает совокупные свойства.4
Лекарственносодержащая волоконная мембрана EGCG
В 2014 году Shin и др. ввели эпигаллокатехина галлат (EGCG) в нановолокна PLGA, изучая непрерывное высвобождение, антиоксидантные свойства и противоспаечные эффекты в модели брюшины у крыс. Это расширило предмет исследования от простой изоляции тканей до регуляции локальных реакций. Все вышеупомянутые исследования брюшной полости относятся к экспериментам на животных и могут использоваться для понимания проектирования материалов, но не могут напрямую служить основанием для выводов об эффективности у человека.3
04Противоспаечные мембраны для сухожилий: согласование изоляции и скольжения
Волокнистая мембрана вокруг сухожилия должна одновременно уменьшать вмешательство посторонних рубцовых тканей, сохранять пространство для скольжения и обеспечивать нормальное заживление. В исследовании водорастворимых полиуретановых электроформованных мембран Chen и др. в 2019 году оценивались спайки в модели восстановления сгибательного сухожилия у кролика, а также подвижность сустава, скольжение сухожилия и механические показатели. Таким образом, оценка вышла за рамки клеточного поведения на поверхности мембраны и распространилась на функциональные характеристики при движении; однако эти результаты по-прежнему относятся к верификации на животных.5
В сообщённой в 2024 году работе Ван Мэнцзяо и др. о волоконной мембране из нескольких компонентов на основе хитозана/PVA/PCL основное внимание уделялось сворачиванию во влажном состоянии, структуре и механической стабильности, а также проводилась оценка с участием фибробластов. Этот материал и результаты in vitro показывают, что при подготовке образцов для покрытия сухожилий сохранение формы и размеров после смачивания следует оценивать совместно с их состоянием в сухом виде.8
05Противоспаечные мембраны для перикарда и накладки Janus: сочетание подвижности и восстановления
В исследовании, опубликованном в 2022 году, Jin и др. объединили нановолокна PLCL, аэрогель PVA и мелатонин для создания ушиваемой композитной мембраны и наблюдали за её состоянием в эксперименте по реконструкции перикарда у кролика в течение 3 месяцев после операции. В исследовании одновременно оценивались удобство применения, тканевая реакция и противоспаечные свойства, что показывает, что барьер для перикарда должен адаптироваться как к фиксации, так и к постоянным движениям, а не просто обеспечивать низкую адгезию поверхности.6
Двухслойные функциональные мембраны позволяют далее детализировать эту конструкцию. Wang и др. в 2024 году в ACS Nano сообщили о пластыре Janus с амфотерной смазывающей поверхностью и слоем волокон, содержащих оксид церия, и провели исследования на моделях кожных ран и повреждений матки у крыс. Различные функции, выполняемые двумя сторонами, предлагают подход к одновременному учёту регенерации тканей и предотвращения спаек с наружной стороны; полученные результаты нельзя напрямую экстраполировать на другие хирургические области.9
В исследовании, опубликованном в 2026 году, Lv и др. объединили биоадгезивный слой, доставку митохондрий и смазывающий внешний электроформованный слой для восстановления и предотвращения спаек в модели инфаркта миокарда у крыс. Это отражает направление разработки наложений для восстановления сердца, обеспечивающих контроль над контактом с внешними тканями; исследование относится к этапу изучения композитных материалов на животных.11
Другой пример, в котором особое внимание уделено сочетанию методов изготовления, — работа Badaraev и др. в 2025 году, в которой на электроформованный каркас PLGA наносилось покрытие PVA с последующей оценкой структуры, механических свойств и адгезии клеток. Эта работа ограничивалась изучением материалов и экспериментами in vitro, однако показывает, что волокнистый каркас и последующее покрытие могут совместно определять конечные свойства интерфейса, при этом не все функции обязательно должны выполняться одним технологическим процессом.10
06Какие доказательства, предоставленные исследованиями на людях, существуют для электроформованных противоспаечных мембран?
В работах Xu и других, опубликованных в 2022 году, исследовались электроформованные мембраны, состоящие из PLGA и PLA-b-PEG. Помимо экспериментов на крысах и мини-свиньях, в них также сообщалось о рандомизированном исследовании, проведённом в 4 центрах Китая с участием 150 пациентов. В дополнительных материалах указано, что пациенты были включены в исследование в 2011—2012 году; использовался дизайн с одинарным ослеплением и параллельной контрольной группой, получавшей плацебо без применения противоспаечного продукта.7
Авторы сообщили о снижении частоты спаек в краткосрочной перспективе. Основная оценка спаек проводилась на 6—8-й неделе после операции с помощью ультразвукового исследования и MRI; некоторым соответствующим критериям пациентам проводили лапароскопию, а общий период наблюдения составил 12 недель. Данное исследование предоставляет данные о применении конкретного материала у человека в определённых хирургических условиях. Однако на его основе нельзя делать вывод о том, что длительная кишечная непроходимость, повторные операции или хроническая боль также будут встречаться реже, равно как и доказывать, что все электроформованные мембраны обладают одинаковыми характеристиками.7
07От подходов, описанных в литературе, к воспроизводимым образцам противоспаечных мембран
На основе обобщения этих исследований разработку противоспаечных мембран можно вести по трём направлениям: способна ли мембрана в увлажнённом состоянии сохранять покрытие; соответствует ли граница контакта с тканями поставленной конструктивной задаче; согласуется ли изолирующее действие с нормальным процессом восстановления. В контексте электроформования это требует взаимосвязи между составом рецептуры, структурой волокон, этапами композитирования и методами оценки образцов.2,4,5,6,7,8,10
Сначала определяют образец, затем обсуждают конфигурацию оборудования
Если необходимо сравнить состав материалов мембран PLGA или PCL, следует прежде всего уточнить размеры образца, его толщину или поверхностную плотность, морфологию волокон и метод отбора проб. При исследовании двухслойных или Janus мембран также необходимо описать функции каждого слоя, последовательность осаждения и методы последующей обработки. Только на этой основе можно обсуждать подачу раствора, сопла, способ сбора и контроль окружающей среды, поскольку конфигурация оборудования должна быть привязана к конкретным целевым характеристикам образца.
Объединить формирование сухой плёнки и эксплуатацию во влажной среде в единый путь верификации
Помимо оценки морфологии волокон, образцы следует проверять в соответствии с предполагаемым назначением: усадку после смачивания, набухание, прочность, межслойную адгезию и целостность барьера. Остаточные растворители, биосовместимость, влияние стерилизации и поведение при деградации относятся к верификации материала и готового изделия; их необходимо изучать в конкретной системе, и их нельзя заменять параметрами оборудования.4,6,7,8,10
При масштабировании производства сохраняйте сопоставимые записи технологического процесса
При увеличении площади образца или длительности изготовления можно сопоставлять сведения о партии материала, состоянии раствора, его подаче, электрическом поле, температуре и влажности, скорости сбора и последующей обработке с результатами испытаний образцов. Непрерывное изготовление требует проверки эффективной ширины полотна, количества осаждённого материала на единицу площади и стабильности между партиями. Цель — устойчиво перенести установленные в лаборатории структурные требования на образцы большего размера.
08Распространённые проблемы при разработке материалов для противоспаечных мембран
Что лучше подходит для изготовления противоспаечных мембран: PLGA или PCL?
В литературе имеются примеры применения обоих материалов, однако по одному лишь названию полимера определить их пригодность невозможно. Необходимо одновременно учитывать спецификацию материала, компоненты композита, структуру во влажном состоянии, процесс деградации и место применения, а затем проводить сравнительные испытания.1,2,4,7
Обязательно ли противоспаечная мембрана должна содержать лекарственное средство?
Не обязательно. В имеющихся исследованиях отдельно изучались физический барьер, гидрофильная поверхность, волокна с лекарственным средством и двусторонние структуры. Решение о введении активного компонента зависит от решаемой задачи, а также от того, позволяют ли соответствующие испытания высвобождения и биологической эффективности подтвердить проектные цели.2,3,4,9,10
На каком этапе может участвовать оборудование для электроформования?
Оборудование может применяться для изготовления волокнистого каркаса, смешанных волокон или многослойных волокнистых структур, а также сочетаться с нанесением покрытий, сушкой и другими процессами получения композитов. Сначала необходимо определить структуру всей мембраны и роль электроформованного слоя, затем выбрать соответствующую конфигурацию подачи раствора и сбора волокон.2,6,10
Список литературы
Ниже приведены оригинальные исследования, использованные в данной работе. Интерпретация литературы не означает, что авторы статей, исследовательские учреждения или TONGLI состоят в отношениях, связанных с поставками оборудования или сотрудничеством. Публикации [9] и [11] систематизированы на основе оригинальных аннотаций и библиографических данных; остальные работы проверены по полным текстам.
Библиографические записи сохранены на языке оригинала для точного поиска.
Bölgen N, Vargel I, Korkusuz P, et al. In vivo performance of antibiotic embedded electrospun PCL membranes for prevention of abdominal adhesions. Journal of Biomedical Materials Research Part B, 2007, 81(2):530–543.
DOI：10.1002/jbm.b.30694 ↗Jiang S, Wang W, Yan H, Fan C. Prevention of Intra-Abdominal Adhesion by Bi-Layer Electrospun Membrane. International Journal of Molecular Sciences, 2013, 14:11861–11870.
DOI：10.3390/ijms140611861 ↗Shin YC, Yang WJ, Lee JH, et al. PLGA nanofiber membranes loaded with epigallocatechin-3-O-gallate are beneficial to prevention of postsurgical adhesions. International Journal of Nanomedicine, 2014, 9:4067–4078.
DOI：10.2147/IJN.S68197 ↗Li J, Zhu J, He T, et al. Prevention of intra-abdominal adhesion using electrospun PEG/PLGA nanofibrous membranes. Materials Science and Engineering C, 2017, 78:988–997.
DOI：10.1016/j.msec.2017.04.017 ↗Chen SH, Chou PY, Chen ZY, Lin FH. Electrospun Water-Borne Polyurethane Nanofibrous Membrane as a Barrier for Preventing Postoperative Peritendinous Adhesion. International Journal of Molecular Sciences, 2019, 20(7):1625.
DOI：10.3390/ijms20071625 ↗Jin D, Yang S, Wu S, et al. A functional PVA aerogel-based membrane obtaining sutureability through modified electrospinning technology and achieving promising anti-adhesion effect after cardiac surgery. Bioactive Materials, 2022, 10:355–366.
DOI：10.1016/j.bioactmat.2021.08.013 ↗Xu S, Wang C, Mao R, et al. Surface structure change properties: Auto-soft bionic fibrous membrane in reducing postoperative adhesion. Bioactive Materials, 2022, 12:16–29.
DOI：10.1016/j.bioactmat.2021.10.040 ↗汪孟姣, 吴新康, 王富军, 等. 具有力学与结构稳定性多组分纤维肌腱防粘连膜制备及性能. 生物医学工程与临床, 2024, 28(5):602–610.
DOI：10.13339/j.cnki.sglc.20240819.018 ↗Wang Q, Du J, Meng J, et al. Janus Nanofibrous Patch with In Situ Grown Superlubricated Skin for Soft Tissue Repair with Inhibited Postoperative Adhesion. ACS Nano, 2024, 18(19):12341–12354.
DOI：10.1021/acsnano.4c01370 ↗Badaraev AD, Plotnikov EV, Bukal VR, et al. Fabrication of PVA Coatings Applied to Electrospun PLGA Scaffolds to Prevent Postoperative Adhesions. Journal of Functional Biomaterials, 2025, 16(2):57.
DOI：10.3390/jfb16020057 ↗Lv Y, Zhou X, Wang M, et al. Mitochondria-Loaded Janus Cardiac Patch for Myocardial Infarction Repair and Prevention of Tissue Adhesions. ACS Nano, 2026, 20(1):1462–1480.
DOI：10.1021/acsnano.5c18334 ↗
Вышеизложенное содержание основано на анализе и интерпретации общедоступных научных статей. В случае нарушения авторских прав или если первоначальные авторы не желают, чтобы соответствующая информация публиковалась в такой форме, пожалуйста, свяжитесь с нами, и мы немедленно удалим соответствующий материал.