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以贻贝为灵感的新型胶水有一天可能拯救最年轻病人的生命

  

  

  是否对胎儿进行手术是一个令人心痛的决定。这种手术需要穿透高度脆弱的羊膜囊,增加了对胎儿的健康风险。现在,研究人员报告说,受贻贝在光滑的岩石上顽强的抓力的启发,他们开发了一种胶水,有朝一日,这种胶水可能有助于挽救最年轻病人的生命。

  研究人员今天在第254届美国化学学会(ACS)全国会议和博览会上展示了他们的发现。世界上最大的科学学会美国化学学会(ACS)将在这里举行会议,会议将持续到周四。它包括近9400份关于广泛科学主题的报告。

  Diederik Balkenende博士说:“对胎儿进行手术的最大风险之一不是手术本身,而是通过羊膜囊插入胎儿镜,羊膜囊非常脆弱。”“手术后,镜穿透膜的小洞会开始撕裂。如果子宫完全撕裂,很可能是早产。因为这些手术通常在妊娠中期进行,远在胎儿发育完全之前,早产会增加胎儿发病的风险。一种可以防止羊膜囊撕裂的粘合剂可以帮助胎儿在子宫内停留更长时间,这可能会给婴儿带来更健康的未来。”

  脊柱裂是一个众所周知的严重先天缺陷的例子,它会使胎儿成为手术的候选者。这是一种神经管-;成为婴儿大脑和脊髓的部分;不能正常展开或闭合。

  几十年前,为了解决这些问题,外科医生不得不切开女性的腹部和子宫。现在,医生可以使用狭窄的内窥镜工具通过一个小孔进行手术。然而,为了接触到胎儿,这些器械必须穿透羊膜囊,因为羊膜囊非常脆弱,无法愈合,也不容易缝合。用粘合剂密封是一个挑战,因为膜是湿的;此外,术后提供手术胶是一个主要障碍。

  为了解决潮湿粘附的问题,研究人员从贻贝身上寻找灵感。贻贝产生的黏性物质使它们能够在潮湿的环境中附着在岩石和船体上,即使在海浪的冲击下也是如此。开发用于外科手术的这些物质的模拟物需要将它们转化为水凝胶。但到目前为止,这种转化需要化学交联剂,而这种交联剂可能对胎儿有毒。

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  巴尔克嫩德是加州大学伯克利分校菲利普·梅瑟史密斯博士实验室的博士后研究员,他希望消除交联剂。因此,他从贻贝足中提取了一种叫做二羟基苯丙氨酸(DOPA)的粘合剂,将其注入一种特殊的聚合物中,这种聚合物可以溶解在生物相容的溶剂中。然后将溶液抽到注射器中。为了测试他们的材料,研究人员使用了牛心脏周围的膜片作为羊膜囊的模型。他们用注射器将溶液涂在重叠的湿的薄膜组织上。与组织上的水分接触后,混合物立即变成橡胶状。大约一个小时后,胶水凝固并将碎片粘在一起。

  但即使有了合适的聚合物和溶剂,研究人员仍然需要弄清楚这种溶液如何在实际手术中发挥作用。

  “修复羊膜囊上的洞是一项艰巨的工程挑战,”梅瑟史密斯说。“因此,除了我们正在制造的新型聚合物外,我们还从一个新的角度接近它的输送,这就是我们所说的预密封。在子宫内壁和羊膜囊之间注射液体聚合物,在手术前让它变硬,可以提供必要的机械支撑,防止洞撕裂,导致灾难性的破裂。”

  将这种粘合剂投入临床实践还需要额外的工作。研究人员仍在完善这种粘合剂,并检查其生物相容性。Balkenende说,动物的临床前试验也必须完成。

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