神奇的仿生胶水:20秒内迅速止住大出血且无需缝合

神奇的仿生胶水:20秒内迅速止住大出血且无需缝合
2019年05月21日 08:03 新浪科技
这种凝胶状物质在被紫外线激活后20秒内,就能将组织创口封闭起来这种凝胶状物质在被紫外线激活后20秒内,就能将组织创口封闭起来

  新浪科技讯 北京时间5月21日消息,这是一种能在数十秒内愈合致命伤口的“神奇”胶水,未来有望在伤者无法立即获得医疗救助的时候拯救他们的生命,并在临床上广泛应用。

  研究人员在动物实验(猪模型)中对这种新型仿生胶水进行了测试,发现这种凝胶状物质在被紫外线激活后20秒内,就能将组织创口封闭起来。据介绍,这种仿生胶水有着良好的应用前景,可以用来阻止病人在心脏手术中流血致死,或者用于医疗条件有限的紧急情况(如战争和恐怖袭击)中快速治疗伤者。

  在一段演示视频中,实验者首先将仿生胶水涂在猪肝的一个创口上,然后用手持紫外灯照射,使仿生胶水“激活”,并迅速封闭伤口。这种仿生胶水由水、明胶和注射到受伤组织中的混合化学物质组成。一旦被激活,仿生胶水会迅速凝固,形成防水密封,阻止血液和其他液体渗出。研究人员表示,这种仿生胶水甚至对湿组织也有效,因此不需要缝合伤口。

  浙江大学医学院等单位的研究团队在5月14日的《自然·通讯》(Nature Communications)上报告了这项创新成果,他们表示,这种材料的应用范围很广,从外科手术到战场,从灾难现场到到意外事故,都可以利用这种仿生胶水对伤口进行紧急处理。

实验开始时,猪肝上的伤口血流不止实验开始时,猪肝上的伤口血流不止

  “无法控制的出血是外科手术和重大创伤后的面临的一大问题,”论文作者、浙江大学医学院的欧阳宏伟教授说,“现有的凝血物质不能很好地控制外伤性动脉出血和心脏伤口的出血,因为它们对潮湿和移动组织的粘附力较弱。”欧阳宏伟教授是浙江大学医学院的副院长和博士生导师,主要研究方向是干细胞与再生医学、运动医学、组织工程学和生物医用材料。

  到目前为止,医用凝胶的强度还不足以承受心脏或主要血管的泵血压力。“这种触发式的水凝胶就像橡胶一样。我们甚至可以说它像一个结缔组织,”欧阳教授补充道,“在紫外线照射下,组织—水凝胶界面上的有机化合物与组织蛋白的氨基发生反应,形成牢固的连结。水凝胶的成分和机械性能模拟了人体的软组织。”

研究人员在猪肝伤口上涂上仿生胶水,并用紫外灯照射研究人员在猪肝伤口上涂上仿生胶水,并用紫外灯照射

  在初步动物实验中,研究人员选择了猪作为实验模型,因为它们的器官大小和人类的差不多。据论文介绍,这种凝胶能够在20秒内封闭猪颈动脉上宽4~5毫米的切口和心脏上直径达6毫米宽的穿孔。这种封闭也是防水的,不需要缝合。

  欧阳教授表示,在紫外线照射下,这种水凝胶材料可以用在完全无缝合的伤口快速闭合中,并成为一种很有前景的仿生胶水,用于外科手术和紧急凝血。在进一步的实验中,使用水凝胶的外科手术无需缝针就能修复猪的心脏。其中三只猪接受了为期两周的观察,它们完全康复,没有任何异常或副作用。

在被紫外线“激活”后,仿生胶水迅速凝固,形成防水密封,阻止血液和其他液体渗出在被紫外线“激活”后,仿生胶水迅速凝固,形成防水密封,阻止血液和其他液体渗出

  欧阳教授希望这项技术能在三年内用在人类身上。“这种胶水可能在三到五年内就能用于人体外科手术。目前的医用凝胶产品无法处理心脏出血,”他说,“这种仿生胶水模拟了细胞的支持结构,即所谓的‘细胞外基质’,一种由蛋白质和其他分子组成的复杂结构。”

研究人员选择了猪作为实验模型,因为它们的器官大小和人类的差不多研究人员选择了猪作为实验模型,因为它们的器官大小和人类的差不多

  理想的胶粘剂不仅要求对湿组织有较强的粘附力,而且需要有很高的强度,能对抗较高的血压和心脏的剧烈跳动,然而目前很少有无毒材料能符合这些标准。研究人员正计划进行更多的实验,进一步评估这种放生胶水是否具有潜在毒性,确保能够安全地在人体中应用。(任天)

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