新京報訊(記者 戴軒)手術過程中,如果無法有效控制傷口創面、遏制人體大出血,患者將面臨生命危險。受限於一些傷口的潮溼環境和材料強度問題,如何進行有效止血仍然是臨床一大挑戰。近期,國內研究團隊發布了一項最新成果:一種在潮溼創面也能做到迅速止血的「仿生膠水」,使用該材料後傷口甚至無需縫合。目前,該材料已經進行了初步動物實驗。
塗上「膠水」、照射紫外線即可止血
近日,《Nature Communications》雜誌在線發表了一篇論文,介紹了國內研究團隊的這一新發明。該成果由浙江大學歐陽宏偉教授課題組和華東理工大學朱麟勇教授團隊合作研發,是一種能夠在數秒內完全止住大動脈損傷和心臟穿透傷大出血的仿生水凝膠材料。
在公開的一則短視頻中,工作人員對豬心臟直徑 6 毫米的傷口注射了生物膠,並使用紫外線進行照射。研究人員介紹,注射共進行了 5 次,前 4 次注射已經止血。正如視頻所顯示的,這款「膠水」不同於傳統的對創面進行縫合的封閉方式,而是通過紫外線照射,就能止住傷口出血。
據了解,目前臨床上採用的止血方法和產品速度較慢,對於動脈和主要臟器大出血沒有有效的快速止血手段。要實現快速止血,材料需要有較強的溼面組織粘附力,也要有合適的力學性能承受血壓和與周邊組織的擠壓和摩擦,同時還需要生物相容性良好、操作便捷,目前尚無材料能滿足以上要求。
「仿生膠水」如何解決上述問題?據了解,該膠體以人體內最強大的膠體組織——軟骨為標杆,通過對FDA認證的天然蛋白和多糖進行改性,獲得了成分仿生具有較強溼面組織粘附力和較強力學性能的新材料。這種材料在接受紫外線照射後,將發生一系列化學反應,其溼面組織粘附力和膠體承壓能力都將得到增強。
研究表明,這一新材料粘附在組織上最高能夠承受350毫米汞柱(mmHg)的壓力,動物實驗證明,對於豬頸動脈損傷(4-5mm的傷口),能夠在20秒內完全封閉傷口,並且在術後無滲血情況發生。術後動物全部存活,血管血流無明顯減小,證明血管通暢,沒有形成血栓。兩周後,膠體仍貼敷在血管傷口處,組織學切片顯示傷口明顯再生。在進一步的實驗中,使用水凝膠的外科手術無需縫針就能修復豬的心臟。其中,三隻豬接受了為期兩周的觀察,它們完全康復,沒有任何異常或副作用。
實驗過程示意圖(部分)。圖/《Nature Communications》雜誌官網
計劃進行更多實驗 評估材料是否具有潛在毒性
研究人員認為,該材料有廣泛的應用範圍,從外科手術到戰場,從災難現場到意外事故,都可以利用這種仿生膠水對傷口進行緊急處理。目前該成果仍在接受進一步的研究和實驗。
研究人員接受採訪時表示,如果該材料應用到臨床,目前的版本已經能夠滿足體內臟器的止血和傷口封閉需求,仍待需要改進的方面是開發一些器械,以配合更好的給藥和光照。
不過,由於該材料會直接接觸到人體創面,材料的安全性成為外界最關注的問題之一。研究人員表示,仍需要研究材料在體內的代謝途徑,用來搞清楚其長期安全性。他們正計劃進行更多的實驗,以評估該材料是否具有潛在毒性。
新京報記者 戴軒 編輯 張暢 校對 王心