Cell子刊：陈昶/欧阳宏伟合作开发新型水凝胶，用于紧急止血和组织再生

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

急性创伤中，导致大量出血的心血管伤口和引发气胸的肺部伤口是患者死亡的主要原因。迅速闭合这些伤口对于挽救生命至关重要。尽管缝合是金标准，但其耗时且不利于组织再生。粘性水凝胶在伤口封闭方面显示出优势，具有出色的封闭效果和简便的操作性，有望成为下一代替代缝线的产品。然而，现有产品在复杂体液环境中的粘附强度、操作简便性和组织再生方面仍需改进。

2025 年 11 月 4 日，同济大学医学院/上海市肺科医院陈昶/孙伟艳团队联合浙江大学/良渚实验室欧阳宏伟团队，在 Cell 子刊Cell Biomaterials上发表了题为：Body fluid-triggered adhesive hydrogels for emergency hemostasis and alveolar regeneration 的研究论文。

该研究开发了体液触发的粘性水凝胶，可用于股动脉和心脏伤口的快速封堵和止血，并在人类患者中验证了止血效果和临床可行性。该水凝胶还可快速封堵肺部伤口，防止空气泄漏和出血，并促进肺组织中肺泡的再生。这性研究为复杂伤口的快速封堵和组织再生提供了新途径。

粘性水凝胶有可能成为伤口闭合中缝合线的下一代替代品。然而，现有的产品在止住严重出血和组织再生方面表现不佳。

在这项最新研究中，研究团队制备了一种体液触发的组织粘合剂（BTTA）水凝胶。这种水凝胶可通过暂时的相分离排斥液态膜，使粘附分子直接与组织表面的氨基接触，形成共价键，从而牢固粘附，无需额外干预。

其基于美国食 FDA 已批准的简单材料，该水凝胶能够完全填充复杂形状的伤口。通过甘油与体液的暂时相分离，它能移除组织表面的液膜，使粘性分子（N-羟基琥珀酰亚胺[NHS]）与组织表面的氨基团直接接触并形成共价键，从而解决了组织表面的水化层和体液中的蛋白质对粘性的影响。随后，在体液的作用下，聚乙二醇-琥珀酰亚胺戊二酸酯（PEG-SG）和聚赖氨酸（PL）自发交联，形成具有增强机械性能的物理屏障。

实验表明，该水凝胶能在 30 秒内闭合不同种类大型动物的股动脉和心脏伤口，实现快速止血。令人兴奋的是，在升主动脉吻合术人类患者中的止血临床应用进一步证明了该水凝胶的止血效果和临床可行性。

这种水凝胶还能迅速封堵大鼠和大型动物的肺部伤口，防止空气泄漏和出血，并促进难以再生的肺组织中肺泡的再生。这种水凝胶克服了现有封堵剂的不足，为复杂伤口的快速封堵和组织再生提供了新途径。

该研究的核心突破：

• 通过暂时的相分离来克服体液对粘附的影响；

• 体液触发的组织粘合剂（BTTA）能够在 30 秒内止住因股动脉横断造成的严重出血；

• BTTA 水凝胶可在伤口部位实现原位肺泡再生；

• BTTA 在人类患者中的应用潜力已得到验证。

论文链接：

https://www.cell.com/cell-biomaterials/fulltext/S3050-5623(25)00241-7