“生物胶”可能意味着手术缝合线、订书钉的终结
![Underwater adhesion mechanism illustration of UIHA adhesive. (A) The in situ adhesion process of UIHA underwater, (B) the chemical reaction scheme inside UIHA and at the interface between UIHA and substrate, and (C) the proposed biomedical applications of UIHA. Unlike small molecules, gelation of macromolecular fluids shows obvious chain length dependence of the silicone fluids. Three types of silicone fluids with different viscosities (molecular weights), namely, silicone 500,000cs (silicone 500k), silicone 10,000cs (silicone 10k), and silicone 200cs (silicone 200), were chosen. Silicone 500k has a weight average molecular weight of ~260 kDa, much higher than its critical entanglement molecular weight (29 kDa; M<sub>c,silicone</sub>), while the molecular weights for silicone 200 and silicone 10k are ~9.5 and ~60 kDa, respectively. Credit: <i>Science Advances</i> (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abm9744 “生物胶”可能意味着手术缝合线、订书钉的终结](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2022/bio-glue-could-mean-en.jpg)
西方生物材料专家Kibret mequanint与来自马尼托巴大学的Malcolm Xing合作,开发出了有史以来第一个疏水(憎水)液体,它可以取代损伤周围的体液,使受伤组织几乎瞬间凝胶化、封闭和愈合。
“组织粘接剂可以在血液、水和其他蛋白质存在的情况下发挥作用,是即时伤口闭合和止血的圣杯,特别是在时间至关重要的情况下救援行动以及应急反应,”西方化学和生物化学工程教授Mequanint说。
新型生物胶,今天在科学的进步,有能力取代和革命性的组织粘合剂(如纤维蛋白胶)目前使用临床的设置,分类情况和大规模伤亡事件。
Mequanint说:“纤维蛋白胶之类的东西通常不能置换伤口周围的液体。”“这种失败意味着(目前的组织粘合剂)无法牢固地粘附在伤口上,通常在一两个小时内就会脱落。”
组织胶粘剂的冲洗和脱离是医疗从业者面临的主要问题,对患者来说可能是致命的,特别是当分离发生在重要器官比如肺,肝脏和心脏。这些器官——即使在健康的情况下——由于生理需要而频繁运动(收缩和放松),这对组织粘接剂造成了额外的压力。
由于这种新型生物胶与邻近组织形成了牢固的粘合,它实际上消除了分离。在广泛的临床前研究中,它能够密封穿孔的肺、心脏、动脉,甚至颅骨骨折。
Mequanint说:“这种新型生物胶具有变革性,因为它具有欺骗性的简单性。“对它没有组织反应,而且愈合得很快。”
在过去的二十年里,Mequanint在生物材料领域开发了许多开创性的技术和技术,组织工程而且再生医学,许多应用现在被视为行业标准。
虽然这一新发现还处于早期阶段,但它可能意味着用塑料或不锈钢制成的手术缝合线和订书钉的时代将结束。这种新型生物胶是使用美国食品和药物管理局(FDA)已经批准用于其他应用的材料设计的,这可能会加速临床转化和技术转让的机会。
“材料的水下粘附是一项挑战,因为边界水不能被置换,这样粘合剂就可以接触到下面的组织。许多生物粘合剂实际上吸收水分,而不是取代它。”Mequanint说。“很多材料都存在这个问题。”
这种新型生物胶的主要材料是硅胶,它不会从组织中吸收水分,所以会粘在一起。
Mequanint说:“硅胶能形成很强的粘附性,所以在修复后,你不必担心它会重新打开,造成更多的问题,而不仅仅是最初的伤害。”