麻省理工學(xué)院工程師們現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出了一種外科膠帶,它是一種堅固、靈活和生物相容性強的粘性補丁,可以輕松而快速地應(yīng)用于生物組織和器官,以幫助密封裂縫和傷口。
像膠帶一樣,這種新的貼片一面是粘性的,另一面是光滑的。在其目前的配方中,該粘合劑的目標(biāo)是密封胃腸道的缺陷,工程師們將其描述為人體自己的生物管道系統(tǒng)。在大量的實驗中,該團隊已經(jīng)表明,該貼片可以迅速粘在各種動物模型的結(jié)腸、胃和腸道的大裂縫和穿孔上。這種粘合劑在幾秒鐘內(nèi)與組織緊密結(jié)合,并能保持一個月以上。它也是靈活的,能夠在愈合過程中與運作中的器官一起擴張和收縮。一旦損傷完全愈合,貼片就會逐漸降解,不會引起炎癥或粘連到周圍組織。
該團隊設(shè)想這種外科粘性貼片有朝一日可以在手術(shù)室里儲備,并作為手縫線的快速和安全的替代品或加固物來修復(fù)腸道和其他生物組織的泄漏和撕裂。外科醫(yī)生可以像他們在非外科領(lǐng)域使用膠帶一樣使用它。它不需要任何準(zhǔn)備或事先步驟。只要把它拿出來,打開,然后使用。
這種新的外科膠帶建立在該團隊2019年設(shè)計的雙面膠帶基礎(chǔ)上。那個早期的迭代包括一個單層,兩面都有粘性,旨在將兩個潮濕的表面連接在一起。粘合劑由聚丙烯酸制成,這是一種在尿布中發(fā)現(xiàn)的吸收性材料,開始時是干的,當(dāng)與濕的表面或組織接觸時吸收水分,在此過程中暫時粘在組織上。研究人員在該材料中混合了NHS酯,這種化合物可以與組織中的蛋白質(zhì)結(jié)合,形成更強的粘合。最后,他們用明膠或殼聚糖--保持膠帶形狀的天然成分加強了粘合劑。
研究人員發(fā)現(xiàn),這種雙面膠帶將不同的組織牢固地粘合在一起。但在咨詢外科醫(yī)生時,他們意識到單面版本可能會產(chǎn)生更實際的影響。在實際情況中,必須將兩個組織粘在一起的情況并不常見,他們的建議是用這種粘性元素來修復(fù)腸道的泄漏和缺陷。外科醫(yī)生通常用外科縫線修復(fù)胃腸道的泄漏和撕裂。但是,縫合傷口需要精確和訓(xùn)練,而且在手術(shù)后,縫合線會在損傷周圍引發(fā)疤痕??p線之間的組織也可能撕裂,造成二次泄漏,可能導(dǎo)致敗血癥。
研究人員調(diào)整了他們的粘合劑配方,用一種更持久的水凝膠,在這種情況下是聚乙烯醇取代明膠和殼聚糖。這種交換使粘合劑在物理上保持穩(wěn)定超過一個月,足以使典型的腸道損傷痊愈。他們還添加了第二個不粘的頂層,以防止貼片粘在周圍組織上。這一層由可生物降解的聚氨酯制成,具有與天然腸道組織差不多的伸展性和硬度。
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