Nature Biomed Eng：科学家有望开发出一种新型生物胶水来实现快速止血和密封伤口的功能

2021年8月14日 讯 /生物谷BIOON/ --组织粘合剂（tissue adhesives）通常在沾有血液和其它体液的组织上表现不佳；受藤壶附着在岩石上的粘性物质的启发；近日，来自MIT的工程师们通过研究设计出了一种强大的生物可兼容性的胶水，其或能密封受伤的组织并能发挥止血的功效；相关研究结果“Rapid and coagulation-independent haemostatic sealing by a paste inspired by barnacle glue”发表在国际杂志Nature Biomedical Engineering上。

图片来源：https://www.nature.com/articles/s41551-021-00769-y

这种新型胶水即使在被覆盖血液的情况下也能粘附在表面，并能在使用后约15秒的时间内形成一种紧密的密封结构；研究者指出，这种胶水能作为一种有效的方法来治疗创伤并帮助控制手术中的出血现象。寻找止血的方法是研究人员一直进行研究的目的，缝合线通常用于缝合伤口，但放置好缝合线却是一个非常耗时的过程，在紧急情况下第一反应者通常不可能完成。

近年来，俗称为止血剂的能够止血的材料已经在市场上大量出售了，其中许多都是由含有凝血因子的“补丁”结构组成，这些因子能帮助血液自行凝固；然而这或许需要数分钟才能够形成密封结构，而且对大量出血的伤口有时并不奏效。这篇研究报告中，研究人员对藤壶胶进行分析后发现，这种胶水样的物质拥有一种独特的组分，帮助藤壶吸附在表面上的粘性蛋白分子会悬浮到一种油中，而这种油能排斥水分和表面上发现的任何污染物，从而使得粘性蛋白能够牢固粘附到表面上。

为此，研究人员决定通过调整其此前所开发的一种粘合剂来尝试模仿藤壶的这种胶水，这种粘性材料由一种镶嵌有NHS酯（能提供粘附特性）的聚丙烯酸聚合物和壳聚糖组成，壳聚糖能增强材料的结构。随后研究者将这种材料薄片冷冻并研磨成为微粒，并将这些微粒悬浮到医用硅油中。所产生的糊状物就能被用用于诸如血液覆盖组织等表面结构，而油会排斥血液和可能存在的其它物质，从而就能使得粘性微粒交联并在伤口上形成一种紧密的密封结构；当研究人员对大鼠进行测试后发现，在涂抹新型胶水后15-30秒内，只需要轻轻按压，这种胶水就能凝固并起到止血功能。

研究者表示，与2019年所设计的“双面胶”结构相比，这种新材料的一个优势在于，糊状物能被塑造地适合不规则的伤口，而双面胶结构则可能更适合于密封手术切口或将医疗设备固定到组织上；而可塑的糊状物能流入并适合任何不规则的形状，并能将其密封；这就给了用户一定的自由，使其适应多种不规则形状的出血伤口。通过对猪进行测试后，研究者发现，这种新型胶水能快速对猪肝脏止血，而且要比市面上的止血剂更加快速有效地发挥作用，甚至在给猪注射强效血液稀释剂（肝素）时也能发挥作用，这样血液就不会自发形成凝块了。

使用藤壶胶进行快速止血组织封闭的整个过程。

图片来源：Yuk, H.,et al. Nat Biomed Eng (2021).doi：10.1038/s41551-021-00769-y

研究者说道，这种胶水形成的封条在几周内都能保持完好，并给予下面的组织充足的时间来进行自我愈合，而且这种新型胶水诱发的炎症很少，与目前使用的止血剂所产生的炎症相似；当然了，这种胶水在几个月内就会被机体慢慢吸收，而且如果外壳医生需要在最初的应用后对修复伤口进行操作的话，可以通过溶解这种胶水的容易来提前将其移除。目前研究人员计划在更大的伤口中测试这种新型胶水，他们希望这种胶水能用来治疗创伤，而且研究者还设想在外科手术过程中来使用这种胶水，因为外科手术往往需要外科医生花费大量的时间来帮助患者止血。

如今研究人员在技术上有能力进行很多复杂的手术，但在迅速控制特别是严重出血能力方面，或许还没有真正进步。这种新型胶水的另一个可能的应用就是帮助那些在血管中插入塑料管的患者止血，比如那些勇于动脉或中心静脉导管或勇于体外膜氧合（ECMO）的塑料管等。综上，研究人员所开发的这种新型胶水或有望帮助治疗严重的出血，即使是那些有凝血功能障碍的患者。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Yuk, H., Wu, J., Sarrafian, T.L. et al. Rapid and coagulation-independent haemostatic sealing by a paste inspired by barnacle glue. Nat Biomed Eng (2021). doi：10.1038/s41551-021-00769-y