Bioinspired from adhesion behaviors of mussels, injectable and thermosensitive chitosan/Pluronic composite hydrogels were synthesized for tissue adhesives and hemostatic materials. Chitosan conjugated with multiple catechol groups in the backbone was cross-linked with terminally thiolated Pluronic F-127 triblock copolymer to produce temperature-sensitive and adhesive sol–gel transition hydrogels. A blend mixture of the catechol-conjugated chitosan and the thiolated Pluronic F-127 was a viscous solution state at room temperature but became a cross-linked gel state with instantaneous solidification at the body temperature and physiological pH. The adhesive chitosan/Pluronic injectable hydrogels with remnant catechol groups showed strong adhesiveness to soft tissues and mucous layers and also demonstrated superior hemostatic properties. These chitosan/Pluronic hydrogels are expected to be usefully exploited for injectable drug delivery depots, tissue engineering hydrogels, tissue adhesives, and antibleeding materials.

Hyaluronic acid (HA) hydrogels are widely pursued as tissue regenerative and drug delivery materials due to their excellent biocompatibility and biodegradability. Inspired by mussel adhesion, we report here a novel class of thermo-sensitive and injectable HA/Pluronic F127 composite tissue-adhesive hydrogels applicable for various biomedical applications. HA conjugated with dopamine (HA-DN) was mixed with thiol end-capped Pluronic F127 copolymer (Plu-SH) to produce a lightly cross-linked HA/Pluronic composite gel structure based on Michael-type catechol-thiol addition reaction. The HA/Pluronic hydrogels exhibited temperature-dependent sol–gel phase transition behaviors different from Pluronic hydrogels. Rheological studies showed that the sol–gel transitions were rapid and reversible in response to temperature. The HA/Pluronic hydrogels could be injected in vivo in a sol state at room temperature using a syringe, but immediately became a robust gel state at body temperature. The in situ formed hydrogels exhibited excellent tissue-adhesion properties with superior in vivo gel stability and are potentially useful for drug and cell delivery.

Abstract Cancer‐cell‐targeted gene silencing was observed with a magnetic‐nanoparticle platform (MEIO, magnetism‐engineered iron oxide) on which a fluorescent dye, siRNA, and a RGD‐peptide targeting moiety were attached (see picture). The different functionalities enable the macroscopic (magnetic resonance) and microscopic (fluorescence) imaging of target cells. This system may be suitable for concurrent diagnostic and therapeutic applications. magnified image

A light-activated, biodegradable adhesive seals cardiovascular defects in the presence of blood flow and could be useful during minimally invasive surgery.

Abstract The worsening obesity epidemic has driven a parallel increase in incidence of type-2 diabetes (T2D) found in 13% of the adult US population. Roux-en-Y gastric bypass surgery (RYGB) is the golden standard surgical treatment for obesity-related T2D. However, over 70% of T2D patient do not meet the NIH criteria for surgery, and many that do, are reluctant to consider such an invasive intervention. Mechanisms behind the antidiabetic effect of RYGB are not clearly understood, but isolation of proximal bowel from nutrient exposure plays a critical role. In this study, we tested the impact of daily administration of an oral gut coating agent, LuCI ( Lu minal C oating of the I ntestine), in controlling weight and insulin resistance. LuCI is not systemically absorbed and provides a transient coating of the proximal intestines and excludes the coated bowel from nutrient contact, thus mimicking the effects of RYGB. We demonstrate that LuCI results in weight loss and improved insulin sensitivity in a rat DIO model. LuCI also appears to replicate hormonal changes seen after RYGB, by increasing post-prandial GLP-1 and GIP levels. LuCI has the potential to replicate the metabolic benefit of surgery and be a novel therapeutic strategy for obesity associated T2D.

Abstract Neuroinflammation forms a glial scar following a spinal cord injury (SCI). The injured axon cannot regenerate across the scar, suggesting permanent paraplegia. In this study, we report that d-chiral glutathione (D-GSH) suppresses the inflammatory response after SCI and leads to axon regeneration of the injured spinal cord to a greater extent than l-chiral glutathione (L-GSH). After SCI, axon regrowth in D-GSH-treated rats was significantly increased compared to that in L-GSH-treated rats ( *** p < 0.001). Secondary damage and motor function were significantly improved in D-GSH-treated rats compared to those outcomes in L-GSH-treated rats ( ** p < 0.01). Moreover, D-GSH significantly decreased pro-inflammatory cytokines and glial scar via inhibition of the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway compared to L-GSH ( *** p < 0.001). In primary cultured macrophages, we found that D-GSH undergoes more intracellular interaction with activated macrophages than L-GSH ( *** p < 0.001). These findings reveal a potential new regenerative function of chiral GSH in SCI and suggest that chiral GSH has therapeutic potential as a treatment of other diseases.