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鼻涕虫启发的胶水贴片跳动的心脏

这种粘合剂,今天(7月27日)在《科学》杂志的一项新研究中被描述为粘附在潮湿的表面,包括跳动的心脏表面。它对细胞没有毒性,这使它比许多外科用胶水具有优势。它目前还不能在手术室使用——它的开发人员说,这可能需要数年时间——但它有可能更快地被批准用于诸如闭合皮肤伤口等应用。

哈佛大学Wyss生物启发工程研究所博士后李建宇(音译)是这项研究的主要作者,他说,蛞蝓启发胶“非常有弹性,非常坚韧”。李和他的同事将这种黏合剂涂在一个血淋淋的跳动着的猪心上,发现它比市面上任何一种外科用的黏合剂都更有效。

的灵感来自大自然

。这种黏合剂的灵感来自于Arion Subuscus,一种在北美和西欧发现的大型黏性蛞蝓。这些蛞蝓分泌出一种粘乎乎的黄橙色黏液,能很好地粘附在潮湿的表面上。[7酷科技灵感来自自然]

一种新的外科粘合剂模压成弹头形状,激发了它的灵感。这种粘合剂是由两种化学键连接的聚合物制成的。(李建宇,亚当·D·塞利兹和大卫·J·穆尼提供)李建宇和他的同事们对

这个特性很感兴趣,于是他们着手 ... 一种人造的黏液。Li告诉LiveScience,关键是黏液是由一种叫做聚合物的长直链分子组成的,这种分子也相互结合在一起,这种现象叫做交联。交联使材料变得坚固,但蛞蝓泥具有另外两种交联键的优点。有些是共价键,这意味着它们通过共享电子将分子结合在一起。另一些则是离子键,意思是一个分子把电子交给另一个分子。这些“杂交”的交叉连接使鼻涕虫黏液既坚韧又有弹性,李说。

研究小组用人工聚合物模拟了这种结构,这种聚合物被称为“耗散基质”。李解释说,聚合物提供了粘附力,当耗散的基质层起到减震器的作用时:它可以在不破裂的情况下拉伸和变形。

修补伤口

来测试胶水,研究人员将其应用于猪的皮肤、软骨、动脉、肝组织和心脏——包括被水或空气充气并被血液覆盖的心脏。这种材料被证明是非常有弹性的,它的长度是原来的14倍,而且从未从肝组织上脱落过。当被用来修补猪心上的一个洞时,这种粘合剂即使在超过正常人血压的压力下,被拉伸到原来长度的两倍数万次,也能保持它的密封性。

研究人员甚至将这种粘合剂应用到一只真正的猪的跳动的心脏上,发现与舞蹈的粘连,血迹表面的强度是任何市面上可买到的外科胶水的8倍。

一个猪的心脏被一种以蛞蝓黏液为灵感的新型黏合剂所修补。粘合剂既坚韧又柔韧,可以粘附在潮湿、移动的组织上,比如心脏肌肉。(李建宇,亚当D.塞利兹和大卫J.穆尼提供)

胶水也在一只活体大鼠身上进行了测试:研究人员模拟了一个紧急手术,将大鼠肝组织切片,然后用胶水或一种叫做Surgiflo的标准止血产品修补伤口。他们发现,这种新的粘合剂和标准胶水一样,能很好地阻止血液流动;用这种新胶水治疗的大鼠在手术后两周内没有再出血。然而,研究人员报告说,接受Surgiflo治疗的大鼠有时会出现组织死亡和疤痕组织。用黏液激发胶治疗的大鼠没有这些副作用。

新胶是否能进入手术室取决于更广泛的临床试验

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