科学探索|麻省理工开发出生物兼容的外科胶带以替代缝合线麻省理工开发出生物兼容的外

麻省理工学院工程师们现在已经开发出了一种外科胶带，它是一种坚固、灵活和生物相容性强的粘性补丁，可以轻松而快速地应用于生物组织和器官，以帮助密封裂缝和伤口。

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【科学探索|麻省理工开发出生物兼容的外科胶带以替代缝合线】像胶带一样，这种新的贴片一面是粘性的，另一面是光滑的。在其目前的配方中，该粘合剂的目标是密封胃肠道的缺陷，工程师们将其描述为人体自己的生物管道系统。在大量的实验中，该团队已经表明，该贴片可以迅速粘在各种动物模型的结肠、胃和肠道的大裂缝和穿孔上。这种粘合剂在几秒钟内与组织紧密结合，并能保持一个月以上。它也是灵活的，能够在愈合过程中与运作中的器官一起扩张和收缩。一旦损伤完全愈合，贴片就会逐渐降解，不会引起炎症或粘连到周围组织。
该团队设想这种外科粘性贴片有朝一日可以在手术室里储备，并作为手缝线的快速和安全的替代品或加固物来修复肠道和其他生物组织的泄漏和撕裂。外科医生可以像他们在非外科领域使用胶带一样使用它。它不需要任何准备或事先步骤。只要把它拿出来，打开，然后使用。
这种新的外科胶带建立在该团队2019年设计的双面胶带基础上。那个早期的迭代包括一个单层，两面都有粘性，旨在将两个潮湿的表面连接在一起。粘合剂由聚丙烯酸制成，这是一种在尿布中发现的吸收性材料，开始时是干的，当与湿的表面或组织接触时吸收水分，在此过程中暂时粘在组织上。研究人员在该材料中混合了NHS酯，这种化合物可以与组织中的蛋白质结合，形成更强的粘合。最后，他们用明胶或壳聚糖--保持胶带形状的天然成分加强了粘合剂。
研究人员发现，这种双面胶带将不同的组织牢固地粘合在一起。但在咨询外科医生时，他们意识到单面版本可能会产生更实际的影响。在实际情况中，必须将两个组织粘在一起的情况并不常见，他们的建议是用这种粘性元素来修复肠道的泄漏和缺陷。外科医生通常用外科缝线修复胃肠道的泄漏和撕裂。但是，缝合伤口需要精确和训练，而且在手术后，缝合线会在损伤周围引发疤痕。缝线之间的组织也可能撕裂，造成二次泄漏，可能导致败血症。
研究人员调整了他们的粘合剂配方，用一种更持久的水凝胶，在这种情况下是聚乙烯醇取代明胶和壳聚糖。这种交换使粘合剂在物理上保持稳定超过一个月，足以使典型的肠道损伤痊愈。他们还添加了第二个不粘的顶层，以防止贴片粘在周围组织上。这一层由可生物降解的聚氨酯制成，具有与天然肠道组织差不多的伸展性和硬度。