明胶上聚合氨基酸
胶水治疗伤口
浙江大学医学院欧阳宏伟教授团队发明了一种新型水凝胶，能有力粘附于湿润器官组织表面，在光的控制下迅速成胶，快速修补动脉、心脏等创口，并耐受住血液流动或心脏收缩时产生的压力。神奇“胶水”目前已在猪等大型动物身上证实了有效性，相关论文近日发表在国际《自然·通讯》杂志上。
功能化的即时止血和封闭伤口在临床上有巨大的需求。4年前，欧阳宏伟开始了一项蕴含着许多生物材料的设计思路。“皮肤、肌腱、软骨等都可以看作是不同成分和配比的水凝胶。”欧阳宏伟认为，可模仿细胞外基质，来做一种具有修复功能的水凝胶。制造这种水凝胶的最大挑战在于要修补的界面是湿的。
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欧阳宏伟研究团队创新思路，设计出一种全新的水凝胶Matrix Gel，它的主要成分为明胶（GelMa）和光板机分子修饰的透明质酸（HA-NB），后者对光敏感，只要光启动，Matrix Gel就迅速进入成胶阶段，它的内部会长出两层网络结构，帮助它从流动的液态变相为固态：首先是明胶上的双键自行交联，产生第一层网络；同时，HA-NB的醛基与明胶上的氨基酸产生交联，形成第二层网络。“双层网络极大地提升了材料的力学性能，变得更抗压。”论文的第一作者、浙江大学基础医学院博士后洪逸介绍，HA-NB的光生醛基还能与组织界面的氨基反应，形成共价键，“醛基就像胶水伸出的一双手，牢牢地抓住组织表面。”
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研究团队先在猪肝脏大面积出血、猪颈动脉破裂等情况下测试Matrix Gel的性能，均显示了良好的修补性能。“于是我们想试试，对于难度最大的心脏破裂，Matrix Gel的能力如何。”欧阳宏伟说。跳动的心脏大出血是目前最难的止血情境。研究人员在猪搏动的心脏上穿了一个6毫米直径的孔，鲜血瞬间喷溅而出。这时，研究人员在伤口挤入Matrix Gel，再用一束紫外光进行照射，几秒钟之内，血止住了。在无须缝合的状态下，创口得到了闭合。术后，研究小组对参与实验的猪进行了为期两周的恢复期检测，均未发现手术导致的任何异常。
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除了湿面修补这一挑战外，新型的水凝胶还体现了一定的强度。这种胶水能抵抗血液压力和心脏跳动的收缩压。实验表明：补心“胶水”的粘附力，可以抵抗290mmHg的压力，远高于常规收缩血压（60～160mmHg）。同时，受紫外光控制的成胶过程，也让修补过程变得易于操控。
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“不仅仅是修补血管、心脏，外科医生在很多情况下都在‘补漏’，他们需要趁手的材料。”欧阳宏伟说，Matrix Gel是通过对FDA认证的天然蛋白和多糖进行改性而来，具有很好的生物相容性。下一步，我们将研发强度更好，也更便于操控的胶水。未来有望在临床上广泛应用。
转自：健康报网
外科医生的黑科技——神奇“胶水”让心脏伤口秒闭合,胶水治疗伤口
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