陳根:“生物膠水”,紫外線照射5秒內可凝固_風聞
陈根-知名科技作家为你解读科技与生活的方方面面。2021-09-04 14:23
文|陳根
縫合線作為外科手術中必不可少的部分,與傷口的恢復程度、感染程度以及是否遺留疤痕等密切相關。從動物肌腱到羊腸和絲綢,縫合線種類繁多。其中,最常見的是絲線。由於價格比較便宜,其使用非常廣泛。
但是絲線不可以吸收,在體內會留有線結。如果傷口出現感染,絲線內部會藏匿細菌,導致傷口經久不愈。而各種可吸收的縫線,根據材質的不同,吸收的時間也不一樣。
針對於此,葡萄牙生物工程學家發明了一種可用於組織修復的生物形態可編程聚合物(又稱為 “生物膠水”)。該聚合物受壁虎剛毛啓發,是甘油和癸二酸(某些脂肪分解時產生)的結合體,在紫外線照射下,5秒內可凝固。
生物膠水模擬了壁虎腳底的粘性,研究人員在製成的材料表面上刻出精細的柱子,每平方毫米留下大約 100 萬根柱子。與壁虎的腳一樣,柱子極高的表面積使膠水具有粘性。

為了使膠水形成更持久的化學鍵,研究人員在柱子上塗了一層薄薄的葡聚糖,這是一種與組織表面結合的複雜糖。與未經改造的膠水相比,升級過後的膠水粘性提升了 2 倍,可承受每平方釐米約 3-5 牛頓的拉力。
為了防止膠水遇水固化,研究人員又開始觀察一種被稱為沙堡蠕蟲的生物。根據其特性,研究人員提升了膠水在水下的粘附性,並命名為HLAA。除了具有高度的生物相容性和生物可吸收性外,HLAA 在紫外線照射下 5 秒內就會凝固。
除了用於縫合,HLAA還可用於高分辨率 3D 打印,以用作支架;也可以裝載藥物並遞送到身體任何部位。目前,研究人員正在通過將 3D 打印的可植入設備和按需激活的粘合劑相結合,開發無縫神經重建手術支架。
未來,在神經修復、無創傷性疝氣修復、高壓心血管密封、耳鼻喉應用、消化外科、泌尿科、眼科等眾多領域,該生物膠水都具有廣闊的發展前景。
