仿生,blood-repelling组织胶可以密封的伤口很快

受粘性物质,藤壶用来抓住岩石,麻省理工学院的工程师们设计了一个强壮,可以使胶的生物相容性,可以密封受伤组织和止血。

新的粘贴可以坚持表面即使他们满了血,并能形成一个密封的约15秒内应用程序。这样一个胶水可以提供一个更有效的方法来治疗创伤性损伤,并帮助控制出血手术期间,研究人员说。

“我们正在解决一个附着力的问题在一个具有挑战性的环境中,这是湿的,人体组织的动态环境。与此同时,我们正试图将这种基本知识转化为真正的产品,可以拯救生命,”赵Xuanhe说机械工程和土木与环境工程教授麻省理工学院和该研究的资深作者之一。

Christoph Nabzdyk心脏麻醉医师和重症监护医师罗彻斯特市梅奥诊所的明尼苏达州,也是论文的资深作者,在今天自然生物医学工程。麻省理工学院的科学家Hyunwoo趣事和吴博士后晶晶是这项研究的主要作者。

自然的灵感

想办法止血是一个长期问题,没有充分解决,赵说。缝线一般用于密封的伤口,但把针是一个耗时的过程,通常是不可能的应急人员在紧急情况下执行。成员之间的军事、失血死亡的主要原因是创伤性损伤后,在普通人群中,它是第二大死因后创伤性损伤。

近年来,一些材料,能止血,也称为止血剂,已成为商用。这些包括补丁包含凝血因子,帮助血液凝块。然而,这些需要几分钟来形成一个密封,不要总是工作在伤口大量出血。

赵的实验室一直致力于解决这个问题好几年了。2019年,他的团队开发了一个双面组织带和显示,它可以用来关闭手术切口。这盘磁带,灵感来自于粘性材料,蜘蛛用来捕捉猎物湿条件包括带电多糖,可以从表面几乎瞬间吸收水分,清理掉一小块干胶可以坚持。

为他们的新组织胶,研究人员再次从自然界获得灵感。这一次,他们将注意力集中到了藤壶,高度本身岩石的小型甲壳类动物,船体,甚至其他动物如鲸鱼。这些表面是湿的和肮脏的环境,使附着困难。

“这引起了我们的注意,”咯咯大笑说。“这很有趣,因为密封出血组织,你必须与不仅潮湿而且从这个输出血液污染。我们发现这种生物生活在海洋环境所做的同样的事情,我们必须做处理复杂出血问题。”

藤壶胶的研究人员的分析显示,它有一个独特的组合。粘蛋白分子,帮助藤壶附着在表面是悬浮在油不溶于水和任何污染物发现表面上,使蛋白质牢固附着表面的粘合剂。

麻省理工学院的团队决定尝试模仿这个胶水,适应一种他们先前开发的粘合剂。这种粘性材料包括聚合物聚(丙烯酸)嵌入有机化合物称为NHS酯,它提供了附着力,糖和壳聚糖,加强材料。研究人员冻结的这种材料,地面成微粒,然后暂停这些粒子在医学等级硅油。

当结果粘贴应用于湿表面的扮演者组织等石油排斥血液和其他可能存在的物质,使胶粘剂微粒交联,形成一个密封在伤口上。在15到30秒的应用胶水,用温和的压力,胶集和出血停止,研究人员在老鼠实验中显示。

这种新材料的一个优点在双面胶带研究者设计的2019年是粘贴可以被塑造成适合不规则伤口,而磁带可以更好地适应密封手术切口或附加医疗器械组织时,研究人员说。“可塑粘贴可以流动,适合任何不规则的形状和密封,”吴说。“这给自由用户适应各种形状不规则的出血的伤口。”

更好的出血控制

在猪的测试,Nabzdyk梅奥诊所(Mayo Clinic)和他的同事们发现,胶能够迅速止血在肝脏,它更迅速、更有效的工作比商用止血药物,他们比较。甚至当工作强有力的血液稀释剂(肝素)是给猪的血液没有自发形成凝块。

他们的研究表明,几个星期的密封完好无损,给下面的组织时间自愈,而胶诱发炎症,类似于由当前使用止血剂。胶水是慢慢再吸收体内/月,早些时候,它还可以删除通过应用解决方案,溶解,如果外科医生需要去修复伤口在最初的应用程序。

研究人员现在计划测试胶大伤口,他们希望这将证明胶将有用的治疗创伤性损伤。他们还设想,它可能是有用的在手术过程中,通常要求外科医生花了大量的时间控制出血。

“我们技术能力进行大量复杂的手术,但是我们还没有真正先进的快速控制特别是严重出血的能力迅速,“Nabzdyk说。

另一个可能的应用程序将是帮助止血,发生在病人塑料管插入血管,如用于动脉或中央静脉导管或体外膜肺氧合(ECMO)。在医学界,一台机器用于泵病人的血液以外的身体氧化。它是用来治疗患有深刻的心脏或肺衰竭。管经常保持插入的数周或数月,出血插入可能导致感染的网站。