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浙江大学:无需缝合!神奇胶水可快速修补破碎动脉、心脏等创口
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论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-10004-7 相关论文A strongly adhesive hemostatic hydrogel for the repair of arterial and heart bleeds在《自然通讯》杂志发表。 功能化的即时止血和封闭伤口是临床上一个巨大的需求。“如果能设计出一种‘胶水’,让医生告别缝线,伤口极速愈合,出血带来的风险就会大大降低。”4年前,欧阳宏伟开始了一项“阅读天书”计划,他说,人体就是一本丰富而精妙的材料学“天书”,蕴含着许多生物材料的设计思路。 补心“胶水”是一种新型水凝胶。这正是“天书”给研究人员最初的提示。“我们的皮肤、肌腱、软骨等都可以看做是不同成分和配比的水凝胶。”欧阳宏伟认为,可以模仿细胞外基质来做一种具有修复功能的水凝胶。其中最大的挑战在于——界面,它要修补的界面是湿的。湿,是普通胶水的“克星”。我们都有在墙上粘一个不干胶挂钩的经验,要保证挂钩粘得牢固,墙面必须干燥无尘。墙面有水,挂钩就粘不住。 研究团队设计出一种全新的水凝胶Matrix Gel,它的主要成分为明胶(GelMa)和光板机分子修饰的透明质酸(HA-NB),对光敏感。只要光“一声令下”,这种材料就迅速进入成胶阶段,长出两层网络结构,从流动的液态变相为固态:首先是明胶上的双键自行交联,产生第一层网络;同时,HA-NB的醛基与明胶上的氨基酸产生交联,形成第二层网络。“双层网络极大的提升了材料的力学性能,变得更抗压。” 洪逸说,更令人惊喜的是,HA-NB的光生醛基还能与组织界面的氨基反应,形成共价键,“醛基就像胶水伸出的一双手,牢牢地抓住组织表面。” 这一创造性的设计,让“胶水”就能在活动的、湿面的组织上应付自如。实验表明,补心“胶水”的粘附力可以抵抗290mmHg的压力,远高于常规收缩血压( 60–160mmHg)。
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