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Nature子刊 | 浙江大学医学院欧阳宏伟等发明仿生组织粘合剂扩大临床应用

解说科研项目 · 公众号 · · 2019-05-18 11:28

正文

iNature

创伤后或手术期间发生的无法控制的出血是导致全球死亡的主要原因。特别是，主动脉破裂的修复和心脏穿透的心脏出血是手术挑战。目前，手术缝合是主动脉破裂和心脏伤口密封的唯一临床方法 ; 然而，这在外科手术室外是不可行的。随着材料科学的最新进展，许多实验性化学试剂已被测试用于快速伤口密封。然而，这些材料中没有一种适合于主动脉和心脏创伤止血和密封，因为它们具有缓慢的止血性能，较差的组织表面粘连，以及弱或不灵活的粘合机制。

2019 年 5 月 14 日，浙江大学医学院欧阳宏伟等人在 Nature Communications 上发表题为 “ A strongly adhesive hemostatic hydrogel for therepair of arterial and heart bleeds ” 的文章，报告了一种仿生组织粘合剂产品，它可以在几秒钟内聚合和粘附，并在 UV 活化后与生物组织表面牢固结合。将 GelMA 组分引入水凝胶中保持其湿伤口密封的能力并使聚合加速一个数量级，因此大大增加了该伤口密封水凝胶的临床应用。

在兔和猪实验手术中进行体内止血能力测试。在兔子外科手术测试中，基质凝胶可以在几秒钟内对肝切除和股动脉切开止血。水凝胶密封后的血液损失显着低于未处理的对照和纤维蛋白胶伤口治疗组。在猪实验手术期间，在颈动脉中产生 4~5mm 的穿刺，导致动脉血液从穿刺中排出。然后使用止血钳夹住血管并施加水凝胶，然后 UV 照射 3~5s 。 30 秒后（保守预防以完全聚合），取出止血钳并且没有观察到进一步的血液渗漏。由于损伤引起的血管和组织水肿，术后体积流量减少 ; 然而，测量的体积流速表明血流的系统完整性得以维持。

不可控制的出血是外科手术和严重创伤后的主要问题。现有的止血剂很难控制创伤性动脉和心脏伤口的出血，因为它们对潮湿和活动组织的粘附力弱。在这里，我们设计了一种模拟细胞外基质（ ECM ）成分的光反应型粘合剂。这种基于生物大分子的基质水凝胶可以经过快速胶凝和固定，在紫外线照射后粘附和密封出血动脉和心脏壁。这些修复可以承受高达 290 mm Hg 的血压，显着高于大多数临床环境中的血压（收缩压 60-160 mm Hg ）。