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受蜗牛启发,胶水可以治愈破碎的心。

了解受生物启发的心脏手术胶水如何通过更快的愈合彻底改变先天性缺陷的治疗。

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心脏手术有一天可能会变得更微创,并缩短愈合时间,这要归功于这种受生物启发的胶水。图片来源:fivepointsix/Shutterstock。 在修复破碎的心脏方面,研究人员表示他们可能找到了关键。而这种关键来自于一种受鼻涕虫启发的胶水。如今,大多数心脏缺陷都是通过手术修复的,这些手术涉及缝线或订书钉。但这些缝合线会对心脏脆弱的组织造成损害,尤其是在心脏在愈合时仍需要伸展和收缩以泵血的情况下。虽然确实存在手术胶水,但它们旨在封闭皮肤伤口——有些有毒,而另一些则根本无法粘附在跳动、湿润的心脏上。

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受鼻涕虫启发

但是什么可以粘附在光滑的表面上,并且仍然可以移动?鼻涕虫。这些黏糊糊的生物会分泌出极其粘稠的粘合剂,(正如你们中的徒步旅行者可能知道的那样),即使在雨淋湿的岩石和泥泞的小路上也能发挥作用。来自波士顿儿童医院和麻省理工学院的一个团队在实验室中模仿了鼻涕虫的黏液,并开发出一种粘合剂,它具有超强的粘性、防水和防血性,并且可以通过紫外线在几秒钟内干燥。它甚至可以生物降解。

这种防水、光激活的胶水可以成功地将可生物降解的贴片固定在跳动的心脏上的孔洞上。图片来源:Karp Laboratory

粘附于心脏

为了测试这种胶水,研究人员使用了猪心脏,其解剖结构与人类心脏非常接近。这些心脏在一些最棘手的部位有孔洞:搏动的房室壁和大型、高压血管。研究人员将他们称之为“疏水性光激活粘合剂”或 HLAA 的胶水应用于小型的可生物降解的贴片上,并将这些贴片固定在孔洞上。然后,他们照射紫外线以激活粘合剂。在不到五秒钟的时间内,这些孔洞就被密封了,并且这种有弹性的密封剂在 24 小时的监测期间保持了稳定。在现实世界中,粘合的贴片需要保持在原位足够长的时间,以便心脏愈合伤口,因此长期测试是必要的,也是研究人员下一步的工作。

超级胶水来救援

受鼻涕虫启发的胶水可以带来更微创的手术和更快的愈合时间,这对每年在美国出生的 40,000 名患有先天性心脏缺陷的婴儿来说是个好消息。研究人员表示,它也可以用于其他光滑的运动部件,例如肠道,以及需要快速缝合以处理创伤的急诊手术。发表在Science Translational Medicine上的论文表明,如果长期试验和人体测试成功,这种产品可以在两到三年内推向市场。

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