“生物胶”可能意味着外科缝合线和订书钉的终结
![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”可能意味着外科缝合线和订书钉的终结](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2022/bio-glue-could-mean-en.jpg)
西方生物材料专家Kibret mequint与来自曼尼托巴大学的Malcolm Xing合作,开发了第一种疏水(憎水)液体,这种液体可以置换受伤部位周围的体液,使受伤组织能够在几乎瞬间凝固、密封和愈合。
“组织粘合剂可以在血液、水和体内其他蛋白质存在的情况下发挥作用,是瞬间伤口愈合和止血的圣杯,特别是在时间紧迫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。
这种新型生物胶,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、分诊情况和大规模伤亡事件。
Mequanint说:“纤维蛋白胶之类的东西通常无法置换伤口周围的液体。”“这种失效意味着(目前的组织粘接剂)无法牢固地粘附在伤口上,通常会在头一两个小时内脱落。”
组织粘接剂的冲刷和脱离是医疗从业人员的主要问题,对患者可能是致命的,特别是当分离发生在重要器官就像肺,肝和心脏。这些器官——即使在健康的情况下——也会由于生理需要而频繁运动(收缩和放松),这对组织粘合剂造成额外的压力。
由于新型生物胶与邻近组织形成了牢固的结合,它几乎消除了脱离。在广泛的临床前研究中,它能够封闭穿孔的肺、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。”“没有组织反应,愈合很快。”
在过去的20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目前,许多应用程序都被认为是行业标准。
尽管这项新发现为时尚早,但它可能意味着塑料或不锈钢制成的外科缝合线和钉头的时代即将结束。这种新型生物胶使用的材料已经得到美国食品和药物管理局(FDA)的批准,可用于其他用途,这可能会加速临床转化和技术转让的机会。
“材料的水下粘附具有挑战性,因为边界水不能被移开,这样粘合剂就可以接触底层组织。许多生物粘合剂实际上是吸收水,而不是取代它。”“这是很多材料都存在的问题。”
对于这种新型生物胶来说,主要材料是硅胶,它不会从组织中吸收水分,所以它会粘在一起。
Mequanint说:“硅胶具有很强的附着力,所以在修复后,你不必担心它会重新打开,导致初始损伤以外的更多问题。”