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科学家从「鼻涕虫」提炼蛋白胶,粘性能够把心脏的大伤口粘合。高!

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  这种新型材料可以迅速粘连止血,同时又保持极高的组织器官强度。

  如下图,心脏上的孔洞都可以直接打个「补丁」,惊喜不惊喜,意外不意外?

  

  用法也十分简单,只需要贴上就行,是不是很简单!

  

  贴上后需要非常大的力气才能够扯掉:

  

  而且,即使在有血的表面(湿润环境)也能轻松粘合:

  

  此外,它的延展性十分好,可以拉伸到原体积 14 倍长度,同时仍可保证粘连处固定良好。

  

  而且,时间越长,它的粘合作用越强,远远甩掉了其他同类胶水。

  

  除了粘心脏,还能粘肝脏、粘皮肤、粘软骨、粘动脉等等等等:

  

  它的细胞组织相容性良好,仅有轻中度的炎症反应。加上操作简单,就连心脏大出血,都可以「一贴止血」,这几乎就是理想中的完美外科吻合止血材料。

  而这种材料,是从鼻涕虫身上找到的!

  

  为什么是「鼻涕虫」?

  目前外科最常用的纤维蛋白胶(fibrin glue)和「502」胶都存在严重缺陷。

  氰基丙烯酸酯聚合物(「502」胶水有效成分)在含水的湿润环境下会逐渐分解,不但会产生甲醛等毒性物质,而且其强度会随之下降甚至消失。而这对于血管外科吻合来说就存在很大的风险。因此直到目前,仍只能应用于皮肤表面的粘连。

  纤维蛋白胶(fibrin glue)常用于术后止血。这种粘合剂使用了从血浆中分离的纤维蛋白原,并用凝血酶将其转变为纤维蛋白形成凝块。这些凝块有一定粘性,但无法形成牢固的联结,而且 48 小时内就会被降解。而且其由于纤维蛋白原的特性,会导致手术部位广泛粘连,对未来可能手术造成风险。

  在传统胶水材料折戟沉沙之时,科学家把目光投向了自然界中的生物。

  贻贝、壁虎、蜗牛都能够产生粘液,稳定粘附,而在科学家们的筛选过程中,一种叫做 Arion subfuscus 的鼻涕虫脱颖而出。

  

  • 这种鼻涕虫具有很好的柔软延展性;
  • 当遭受威胁时,它会分泌一种特殊的粘液,把它自己和岩石土壤表面粘起来,捕食者甚至很难将它从它胶粘的表面上撬开;
  • 而整个粘连过程都是在粘性湿润环境下进行的。

  哈佛大学 Wyss 研究所迅速以这种鼻涕虫为原型,制备了一种新型双层水凝胶,这种水凝胶提取模拟了鼻涕虫体内双层藻酸盐 - 聚丙烯酰胺基质延展结构。同时借鉴其静电作用、共价键、物理渗透作用,确保粘连的强度。

  研究团队为了展示这种灵感来源,特意将材料染色做成鼻涕虫的样子放在心脏上:

  

  来源:知乎作者:丁香园

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