香港大學牙醫學院研究團隊與哈佛醫學院布萊根婦女醫院 Su Ryon Shin 教授團隊合作，成功完成一種名為 iHEÄLS 的形狀適應性水凝膠臨床驗證。該生物材料專為應對嚴重出血、不規則骨缺損及粉碎性骨折等複雜臨床創傷而設計，研究成果已於國際學術期刊《先進材料》發表。此項合作不僅展示了跨國學術機構在生物材料工程上的協同效應，更為複雜顱頜面重建提供了一個具備快速止血、強效組織黏附及自行修復能力的多功能材料平台，對提升急症創傷治療的技術難度與成功率具有深遠意義。
如何適應複雜解剖缺損？
據研究團隊指出，iHEÄLS 平台採用階層式三重網絡結構，主要由聚乙烯醇、明膠及纖維素納米晶體組成，並透過動態硼酸酯鍵及酶促共價鍵進行交聯。這種分子結構賦予水凝膠極佳的形狀適應性，使其能夠按照不規則的解剖缺損進行塑形及緊密貼合，而無需為配合剛性植入物的形狀重新修整缺損。受 Play-Doh 可塑性啟發，該材料在潮濕及受損的組織表面仍能保持強效黏附力，同時具備自行修復能力及良好的機械韌性。這些特性使得 iHEÄLS 在面對傳統重建材料難以應用的複雜環境時，能發揮關鍵作用，為組織修復提供有利的再生微環境。
臨床驗證：止血與骨碎片穩定的表現
港大牙醫學院團隊在此基礎上進一步開發並建立其潛在臨床應用方向，主導相關臨床功能驗證。體內實驗顯示，iHEÄLS 能夠在出血的骨表面快速實現止血，同時緊密貼合不規則的顱骨缺損。研究團隊進一步探索 iHEÄLS 與自體骨碎片聯合使用的可能性，結果顯示水凝膠能夠在不規則缺損內容納並穩定細小骨碎片，同時支持新骨形成。這一結果顯示其在粉碎性骨折中的潛在應用價值，因為此類創傷往往伴隨大量細小骨碎片，而這些碎片在傳統方法下可能難以保存、重新定位或進行機械固定。此外，臨床研究亦顯示良好的組織整合，且未見明顯不良組織反應，進一步支持其未來臨床轉化的潛力。
從材料開發到臨床應用
這項合作的核心在於將臨床需求導向的問題解決。哈佛團隊主導水凝膠平台的發明及材料工程設計，而港大牙醫學院團隊則聚焦於複雜顱頜面創傷，探索 iHEÄLS 作為可塑形、具形狀適應性材料的應用。港大牙醫學院應用口腔科學及社區牙醫護理部生物功能材料學助理教授 Sang Jin Lee 表示：「與哈佛團隊的合作讓我們不只是開發一種新的水凝膠，更進一步思考一個具有臨床意義的問題：這種材料可以在哪些情況下發揮最大的作用？我們的研究重點，是將 iHEÄLS 獨特的材料性能轉化為針對複雜顱頜面創傷的實際解決方案。」這種合作模式將哈佛團隊在水凝膠發明及生物材料工程方面的專長，與港大牙醫學院在臨床需求及臨床前研究方面的專業相結合，推動創新的生物材料平台由材料開發走向具有臨床意義的創傷重建應用。
研究結果為 iHEÄLS 在急症及重建醫學中的臨床轉化建立了潛在路徑。其能夠適應不規則缺損、黏附於潮濕組織表面、控制出血，以及容納並穩定骨碎片的特性，有望降低複雜顱頜面創傷重建的技術難度。研究團隊期望，該技術未來可進一步發展至嚴重面部創傷、粉碎性顱頜面骨折、急症骨重建，以及其他傳統植入物或固定方法較難應用的情況。在正式進入臨床應用前，仍需進一步研究，以確立其安全性、有效性及符合相關監管要求。本站早前報道過 港大醫學院研究證實「慢性疾病共同治理先導計劃」有效控制慢性疾病風險，顯示港大在醫療健康領域的持續創新能力。此次與哈佛醫學院的合作，進一步鞏固了港大在生物材料與臨床應用結合方面的國際學術地位，為香港在高端醫療科技研發領域增添了新的亮點。