全球近一半的怀孕是意外怀孕，主要是由于避孕失败，对女性健康造成负面影响。男性避孕技术，主要是避孕套和输精管结扎术，在节育中发挥着至关重要的作用，但不能同时高效和可逆。最近，科研人员提出一种能够实时监测的超声（US）诱导的自我清除水凝胶被用于原位注射到输精管中，从而在需要时实现有效的避孕和无创再通。水凝胶由(i)与活性氧(ROS)可裂解的硫缩酮(SA-tK)结合的海藻酸钠(SA)、(ii)二氧化钛(TiO2)组成，在US处理后可产生特定水平的ROS和(iii)氯化钙(CaCl2)，它会触发水凝胶的形成。避孕方面，将上述合剂一次性注入输精管内，可在160s内从液体转变为水凝胶，从而在物理上显着阻断输精管，抑制精子活动。当需要生育能力时，非侵入性超声治疗可以使TiO2产生ROS，从而切割SA-tK以破坏水凝胶的网络。由于再通，生育率恢复到100%。同时，诊断超声（D-US，22MHz）可以实时监测闭塞和再通过程。总之，提出的水凝胶避孕可以是一种可靠、安全和可逆的男性避孕策略，可以解决男性控制生育能力的未满足需求。
方案1.水凝胶(SA-tK-Ca2+/TiO2)的合成及其可逆避孕过程的示意图。
图1.水凝胶(SA-tK-Ca2+/TiO2)的表征。
图2.超声刺激的ROS生成和由此产生的水凝胶降解(SA-tK-Ca2+/TiO2)。
图3.体外水凝胶(SA-tK-Ca2+/TiO2)的生物相容性和大鼠精子可动性(RSM)。
图4.体内R-US前后水凝胶(SA-tK-Ca2+/TiO2)可逆避孕的评估。
图5.水凝胶(SA-tK-Ca2+/TiO2)的循环系统和局部生物相容性。
图6.D-US对体内水凝胶(SA-tK-Ca2+/TiO2)的实时监测。
总之，科研人员成功开发了一种超声诱导的自我清除水凝胶，可以一次性局部注射到输精管中，在需要时实现有效避孕和无创可逆再通。此外，D-US可以实时监测闭塞和再通过程，消除了对意外怀孕的心理担忧。当需要避孕时，SA-tK/TiO2和CaCl2的组合可以在160s内从液体转变为水凝胶，从而物理阻断输精管，显着抑制精子的活动性，避孕率达100%。当需要引流时，无创R-US可以使TiO2产生ROS，裂解SA-tK，破坏水凝胶结构，导致输精管再通，引流率达100%。因此，水凝胶可以实现无创再通，减少多次注射造成的手术难度和体积过大。拟议的水凝胶避孕策略为开发男性可逆避孕提供了一种可用的方法，并为减少意外怀孕提供了有效途径。