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會(huì )“呼吸”的組織密封劑!可以粘合動(dòng)脈血管壁和擴張收縮的肺!

2017-11-23 來(lái)源:轉化醫學(xué)網(wǎng)  標簽: 掌上醫生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:在體內實(shí)驗中,MeTro可以永久性地密封嚴重的肺部空氣和血液滲漏,不需要使用縫合針或縫線(xiàn)來(lái)進(jìn)行二次修補!

   在外科手術(shù)中,外科醫生為了修復破裂或刺穿的器官和組織,往往會(huì )選擇使用縫合釘,縫合線(xiàn)或者電刀將傷口邊緣縫合或者黏合在一起,以使它們能夠愈合。

 
  然而,這些措施在身體的某些難以到達的部位就很難去操作,并且這些傷口通常無(wú)法使用這些手段立即完全密封,從而可能導致組織存在進(jìn)一步損壞和感染的風(fēng)險。比如不斷呼吸的肺上面的傷口,跳動(dòng)的心臟和不斷收縮和擴張的動(dòng)脈脈壁等,這些都是外科手術(shù)中的特殊挑戰。
 
  為了解決這些問(wèn)題,生物醫學(xué)工程師開(kāi)發(fā)了一系列外科密封劑,可以黏合組織以阻止滲漏。
 
  “目前可用的密封劑并不適合大多數手術(shù)的縫合過(guò)程中使用,因為它們缺乏彈性,不符合組織粘附和強度的需求。而我們所做的事情,就是使用我們在再生醫學(xué)創(chuàng )建材料方面的專(zhuān)業(yè)知識,來(lái)制作一種可以在外科中使用的可以隨著(zhù)機體呼吸而“呼吸”的黏合膠水。我們同臨床醫生和生物工程師進(jìn)行多學(xué)科的合作,為解決這個(gè)問(wèn)題創(chuàng )造一個(gè)完美的解決方案。”哈佛大學(xué)生物啟發(fā)工程學(xué)院Wyss研究所副教授A(yíng)liKhademhosseini博士說(shuō)道。
 
  最近在《科學(xué)轉化醫學(xué)》雜志上發(fā)表的一篇由Wyss研究所的Khademhosseini和東北大學(xué)的NasimAnnabi博士領(lǐng)導的研究小組,為有效修復機械性的身體部位的創(chuàng )傷提出了一個(gè)強大的解決方案,該研究團隊還包括波士頓貝斯以色列女執事醫療中心(BIDMC)和澳大利亞悉尼大學(xué)的研究人員。
 
  研究人員Khademhosseini說(shuō)道:“基于人體中的彈性蛋白構成可以構成一種新的黏合劑,(彈性蛋白質(zhì)存在于所有彈性組織如動(dòng)脈壁,皮膚和肺中),這種黏合劑可以通過(guò)光化學(xué)來(lái)調節,從而可以有效地密封大鼠動(dòng)脈和肺部的切口,修復豬肺部的傷口,并且實(shí)現全部縫合或無(wú)縫黏合!”
 
  Khademhosseini是哈佛麻省理工學(xué)院衛生科學(xué)和技術(shù)部和布里格姆婦女醫院的教授,東北大學(xué)化學(xué)系助理教授,哈佛麻省理工學(xué)院健康科學(xué)與技術(shù)部講師。
 
  MeTro直接作用于傷口,用光激活
 
  2013年,這個(gè)靈感便誕生了。這個(gè)靈感來(lái)源于彈性蛋白纖維的天然的黏合能力。研究人員模仿身體的機制,學(xué)會(huì )了如何在大腸桿菌中產(chǎn)生大量的人類(lèi)重組彈性蛋白,并使用被稱(chēng)為甲基丙烯酸酯的光交聯(lián)試劑和紫外線(xiàn)的脈沖,在溶液中將它們交聯(lián)不同的原絲膠蛋白從而創(chuàng )建一個(gè)多功能高彈性水凝膠,他們將這種多功能高彈性的水凝膠命名為MeTro。
 
  而在這項研究中:MeTro可用于生成心臟細胞可以粘附的基質(zhì),并且可以作為組織構建體生長(cháng),用于心臟損傷的修復。
 
  而最近的研究,研究人員進(jìn)一步與BIDMC胸外科和介入性肺部科主任SidhuGangadharanD,肺癌專(zhuān)家GeorgeCheng博士合作。
 
  “與Sidhu和George談?wù)撐覀円郧皩eTro的研究結果時(shí),我們意識到肺損傷在外科來(lái)說(shuō)尚且沒(méi)有一個(gè)令人信服的解決方案,所以我們開(kāi)始調查我們的材料是否可以作為肺和其他彈性組織的黏合劑,”Khademhosseini說(shuō)道。
 
  通過(guò)改變交聯(lián)試劑的濃度,該團隊生產(chǎn)了一系列具有不同彈性、粘性和黏合強度的MeTro水凝膠,然后在具有肺和血管損傷的動(dòng)物模型中選擇黏合效果最好的MeTro。這種方法是為了找到最接近組織自然彈性和強度的MeTro配方,即使在像血液這樣的液體存在下也能很好地黏合到組織表面,而這對于其他黏合劑來(lái)說(shuō)是很困難的一件事。
 
  “我們可以肯定,這項研究的應用市場(chǎng)是極其廣闊的。比如在緊急情況下,存在嚴重的內部傷口,如車(chē)禍和戰區,這種黏合劑就可以很好的防止組織的進(jìn)一步損壞。同時(shí)也可以改善醫院的外科手術(shù)狀況。我們已經(jīng)研發(fā)了不同黏合強度和特性的黏合劑,解決了其他可用的黏合劑可能存在的問(wèn)題。”研究人員說(shuō)道。
 
  目前該項研究在動(dòng)物的應用中成果斐然。
 
  在小鼠的研究中,這些新的MeTro凝膠可以無(wú)縫地封閉小鼠體內的切口,而在活的大鼠肺部的穿刺本可以使小鼠死亡,但是這項新的技術(shù)保證小鼠活了下來(lái)。而為了更加接近人體的狀況,研究人員也在活體豬身上做出了相同的研究。該研究小組首先測試了MeTro是否也可以黏合豬不斷活動(dòng)的肺部。在豬吸氣過(guò)程(肺膨脹)時(shí),MeTro比臨床可用的黏合線(xiàn)和縫合線(xiàn)表現出更好的密封性和黏合性。
 
  而更重要的一點(diǎn)是:在體內實(shí)驗中,MeTro可以永久性地密封嚴重的肺部空氣和血液滲漏,不需要使用縫合針或縫線(xiàn)來(lái)進(jìn)行二次修補!
 
  電子顯微鏡掃描照片和組織學(xué)染色切片:一個(gè)受傷的肺被一種MeTro修復,連接緊密,密封性強
 
  “MeTro水凝劑是一件偉大的藝術(shù)品。她的美麗之處在于:一旦與組織表面接觸,就會(huì )凝固成凝膠狀而不會(huì )消失,然后通過(guò)不斷的固化,進(jìn)一步保持穩定的狀態(tài),這使得密封劑可以被非常準確地放置在我們需要的部位上,并且與組織表面上的結構緊密結合并互鎖,從而保持絕佳的密封性。“Khademhosseini說(shuō)道。
 
  “這項研究是人類(lèi)生物學(xué)可以重新設計的一個(gè)很好的例子,通過(guò)不同的方式對黏合劑進(jìn)行調整,以創(chuàng )造出一個(gè)令人驚訝的可以被廣泛接受的解決方案,以適應在不同創(chuàng )傷情況下的患者。”Wyss研究所創(chuàng )始總監,醫學(xué)博士,DonaldIngber博士說(shuō)道。
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