麻省理工開發出生物兼容的外科膠帶以替代縫合線

麻省理工學院工程師們現在已經開發出了一種外科膠帶，它是一種堅固、靈活和生物相容性強的粘性補丁，可以輕鬆而快速地應用於生物組織和器官，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。在大量的實驗中，該團隊已經表明，該貼片可以迅速粘在各種動物模型的結腸、胃和腸道的大裂縫和穿孔上。這種粘合劑在幾秒鐘內與組織緊密結合，並能保持一個月以上。它也是靈活的，能夠在癒合過程中與運作中的器官一起擴張和收縮。一旦損傷完全癒合，貼片就會逐漸降解，不會引起炎症或粘連到周圍組織。

該團隊設想這種外科粘性貼片有朝一日可以在手術室里儲備，並作為手縫線的快速和安全的替代品或加固物來修復腸道和其他生物組織的泄漏和撕裂。外科醫生可以像他們在非外科領域使用膠帶一樣使用它。它不需要任何準備或事先步驟。只要把它拿出來，打開，然後使用。

這種新的外科膠帶建立在該團隊2019年設計的雙面膠帶基礎上。那個早期的疊代包括一個單層，兩面都有粘性，旨在將兩個潮濕的表面連接在一起。粘合劑由聚丙烯酸製成，這是一種在尿布中發現的吸收性材料，開始時是乾的，當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結合，形成更強的粘合。最後，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。

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研究人員發現，這種雙面膠帶將不同的組織牢固地粘合在一起。但在諮詢外科醫生時，他們意識到單面版本可能會產生更實際的影響。在實際情況中，必須將兩個組織粘在一起的情況並不常見，他們的建議是用這種粘性元素來修復腸道的泄漏和缺陷。外科醫生通常用外科縫線修復胃腸道的泄漏和撕裂。但是，縫合傷口需要精確和訓練，而且在手術後，縫合線會在損傷周圍引發疤痕。縫線之間的組織也可能撕裂，造成二次泄漏，可能導致敗血症。

研究人員調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定超過一個月，足以使典型的腸道損傷痊癒。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製成，具有與天然腸道組織差不多的伸展性和硬度。