在臨床上，植入手術已成為治療多種疾病的重要手段。然而，手術後的疤痕問題一直是患者和醫生們共同關註的焦點。疤痕不僅影響美觀，更重要的是，它可能會對植入器材的功能產生負面影響，甚至導致器材失效，這無疑給患者帶來了額外的痛苦和經濟負擔。
隨著科技不斷發展，一種新型粘合劑的創新材料正逐漸走進人們的視野，有望成為防止植入手術形成疤痕的「神奇鑰匙」。接下來，讓我們一起走進新型粘合劑的神秘世界，探索它是如何為植入手術帶來無疤痕的新希望。
植入手術
（圖片來源：veer圖庫）
新型粘合劑材料的出現
2024年5月22日，美國麻省理工學院的科學家在【自然】雜誌上發表了一項關於新型粘合劑材料的文章，這種材料的出現為傳統植入器材帶來了新的曙光，為患者的生命安全提供更堅實的保障！
研究成果發表於【自然】雜誌
（圖片來源：參考文獻1）
當醫療器材被植入人體後，人體的免疫系統會將其視為外來入侵者，並啟動一系列包括炎癥、細胞增殖和纖維組織形成等的免疫反應，最終導致植入手術疤痕的產生。纖維化的疤痕可能會幹擾器材的功能，影響手術的成功性，因此避免疤痕的產生至關重要。
植入手術疤痕
（圖片來源：veer圖庫）
研究者利用聚丙烯酸為原料，合成了一種水凝膠粘合劑。這種水凝膠具有極高的化石相容性和吸水性，當水凝膠註入體內後，會迅速吸收周圍組織的水分，並釋放出N-羥基琥珀酰亞胺酯基團。N-羥基琥珀酰亞胺酯基團能與組織表面蛋白質分子上的胺基發生醯胺反應，從而實作水凝膠在組織表面的固定粘合。整個反應過程僅需要5秒。
因此，當把水凝膠塗覆在植入的醫療器材表面時，能夠迅速與周圍組織融為一體，類似形成一層保護屏障。這層屏障能夠有效阻止免疫細胞的攻擊，從而避免疤痕組織的形成。
水凝膠粘合劑的粘合機理和化學性質（a、粘合劑與組織的粘附示意圖；b、粘合劑和組織之間物理交聯示意圖；c、粘合劑和組織之間共價交聯示意圖）
（圖片來源：參考文獻1）
為測試水凝膠粘合劑的實際套用效果，科學家將它們塗在了一種聚氨酯器材上，並將器材植入了老鼠和豬的內臟中。結果發現，器材在這些動物體內3個月的時間都無異常，動物並沒有因為器材的植入產生明顯的疤痕組織。
塗覆粘合劑的器材植入到不同動物內（a、C57BL/6小鼠；c、HuCD34-NCG人源化小鼠；e、豬；b、d、f、觀察植入器材後的組織纖維化）
（圖片來源：參考文獻1）
科學家進一步透過RNA測序和熒光成像分析了塗覆水凝膠的器材植入動物體內後動物體內發生的免疫反應。
結果發現，當器材植入體內後，開始時免疫細胞會滲透到器材周圍，但是並沒有引起免疫系統劇烈的攻擊行為，也就避免了疤痕組織的形成。
這種新型的水凝膠粘合劑為醫療植入器材提供了有效的「隱身衣」，能夠防止纖維化疤痕的形成，有效地延長器材的使用壽命，這項研究為未來的醫療植入技術發展提供了寶貴的參考價值！
對抗免疫反應
（圖片來源：veer圖庫）
結語
隨著醫療科技的飛速發展，我們不斷見證著一個個醫療奇跡的誕生。新型粘合劑的研發與套用，無疑是這眾多奇跡中極為閃耀的一顆星。它不僅為植入手術帶來了革命性的改變，更為患者帶來了福音，讓我們有理由相信，未來的醫療植入將不再留下疤痕，患者的恢復之路將更加順暢。
當然，粘合劑技術的發展還面臨著諸多挑戰和未知，科學家們也在不斷地探索，尋求更完美的方案。讓我們共同期待無疤痕植入手術到來的那一天！
參考文獻：
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Wu, J., Deng, J., Theocharidis, G. et al. Adhesive anti-fibrotic interfaces on diverse organs. Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07426-9.
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Keke Wu, Meimei Fu, Yitao Zhao, et al.Anti-oxidant anti-inflammatory and antibacterial tannin-crosslinked citrate-based mussel-inspired bioadhesives facilitate scarless wound healing. Bioactive Materials, 20,2023,93-110.
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孫傑,陳其民,張敏,等.氰基丙烯酸辛酯粘合劑與可吸收縫線對兒童皮膚創傷修復作用的比較[J].中國組織工程研究, 2005, 9(019):186-187.
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湯曉璇,顧心逸,陳曉莉,等.水凝膠組織粘合劑的研究及進展[J].分析化學進展, 2021, 11(3):9.
出品：科普中國
作者：石霧遙（生物學博士）
監制：中國科普博覽
