第二看臺

　　本報記者 江 耘 實習(xí)生 洪恒飛

　　通 訊 員 周 煒

　　近日，膠水浙江大學(xué)歐陽宏偉教授團隊發(fā)明了一種新型水凝膠，讓蛋能夠有力粘附于濕潤器官組織表面，白質(zhì)在光的成分控制下迅速成膠，快速修補動脈、聯(lián)網(wǎng)心臟等創(chuàng)口，神奇實現(xiàn)并耐受住血液流動或心臟收縮時產(chǎn)生的快速壓力。

　　這一神奇“膠水”的止血止血效果，目前已在豬等大型動物上獲得了證實，膠水相關(guān)論文發(fā)表于《自然⋅通訊》雜志。讓蛋中科院院士劉昌盛認為，白質(zhì)該研究完美地解決了醫(yī)用組織膠水在動態(tài)、成分濕性、聯(lián)網(wǎng)大出血組織截面處的神奇實現(xiàn)止血和封閉問題。

　　雙層網(wǎng)絡(luò)粘附濕滑表面

　　“人體是快速一本豐富而精妙的材料學(xué)‘天書’，蘊含著許多生物材料的設(shè)計思路。”歐陽宏偉表示，人體的皮膚、肌腱、軟骨等都可以看做是不同成分和配比的水凝膠，功能化即時止血和封閉傷口是一項重大的臨床需求，如果能設(shè)計出一種“膠水”，讓醫(yī)生告別縫線，傷口極速愈合，出血帶來的風(fēng)險就會大大降低。

　　歐陽宏偉認為，模仿細胞外基質(zhì)來研制水凝膠，最大的挑戰(zhàn)在于——界面是濕的。

　　日常生活中，人們?nèi)粝朐趬ι险巢桓赡z掛鉤，需要保持墻面干燥無塵，一旦墻面濕滑，粘膠就很難發(fā)揮作用。“但人體環(huán)境是濕的。”歐陽宏偉說，尤其是血管破裂處，流動的血液沖擊傷口，普通的“膠水”還沒粘上可能就被沖走。

　　這次設(shè)計的全新水凝膠Matrix Gel，主要成分為明膠和光板機分子修飾的透明質(zhì)酸（HA-NB），對光敏感。只要光“一聲令下”，它就迅速進入成膠階段，長出兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從流動的液態(tài)變相為固態(tài)。

　　“受到光照后，明膠上的雙鍵會自行交聯(lián)，產(chǎn)生第一層網(wǎng)絡(luò)；同時，HA-NB的醛基與明膠上的氨基酸也產(chǎn)生交聯(lián)，形成第二層網(wǎng)絡(luò)。”論文第一作者、浙江大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院博士后洪逸解釋道。

　　光控成膠挑戰(zhàn)心跳搏動

　　研究團隊隨后在豬肝臟大面積出血、豬頸動脈破裂等情況下測試Matrix Gel的性能，均顯示了良好的修補性能。“于是我們想試試，對于難度最大的心臟破裂，Matrix Gel的能力如何。”歐陽宏偉說。

　　他們在豬搏動的心臟上穿了一個6毫米直徑的孔，鮮血噴涌而出。他們隨即在傷口擠入Matrix Gel，再用一束紫外光進行照射，幾秒鐘之內(nèi)，血止住了。

　　在無需縫合的狀態(tài)下，創(chuàng)口得到了完美閉合，術(shù)后為期兩周的恢復(fù)期檢測，均未發(fā)現(xiàn)手術(shù)導(dǎo)致的任何異常。

　　“由此可見，除了濕面修補這一功能，雙層網(wǎng)絡(luò)也極大地提升了材料的力學(xué)性能。”洪逸說，這種膠水能抵抗血液壓力和心臟跳動的收縮壓，同時，受紫外光控制的成膠過程，也讓修補過程變得易于操控。

　　天然材料滿足生物相容

　　在許多外科手術(shù)中，術(shù)后止血工作繁瑣而艱巨，也是手術(shù)風(fēng)險的敏感環(huán)節(jié)，特別是對于動脈和主要臟器大出血，沒有有效的快速止血手段。

　　“不僅僅是修補血管、心臟，外科醫(yī)生在很多情況下都在‘補漏’，他們需要趁手的材料。”歐陽宏偉說，Matrix Gel是通過對FDA認證的天然蛋白和多糖進行改性而來，具有很好的生物相容性。

　　“從動物實驗的角度來說，這是心臟外科止血的一次革新。”在看到研究團隊的實驗視頻后，上海兒童醫(yī)學(xué)中心的心胸外科醫(yī)師陳會文發(fā)出了驚嘆。他告訴科技日報記者，自己不久前參與了一項長達7小時的心臟手術(shù)，“光止血就花了四小時，所以期待這項成果可以盡早投入到臨床應(yīng)用。”

　　對此，歐陽宏偉也表示，動物實驗的結(jié)果應(yīng)用到臨床還有較長的道路，團隊將就該凝膠與人體其他組織的相容性、安全性，及在血肉模糊的外科手術(shù)視野下的可操作性進行深入研究。