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科学家模仿海洋生物研制人体用生物胶水修复损伤

2010-04-14 00:00 《华尔街日报》 《华尔街日报》 阅读 0
核心摘要: 本文介绍了科学家模仿海洋生物(如沙塔蠕虫、贻贝、藤壶)分泌的自然胶水,开发用于人体修复的人工生物胶水。美国犹他大学团队分析了沙塔蠕虫胶水的化学成分,基于带电荷蛋白质和金属离子开发了合成粘合剂,在动物实验中成功修复颅面骨骨折,并有望用于角膜切口闭合。其他团队也在研究贻贝和藤壶胶水蛋白,用于软组织修复和止血。这些仿生胶水有望替代传统缝合线,减少手术创伤。

据《华尔街日报》报道,全球众多研究人员正将目光投向海底蠕虫、贻贝、藤壶等海洋生物,希望模仿它们分泌的自然胶水,开发出用于人体的人工生物胶水,以修复受损的骨骼、皮肤和内部组织。美国犹他大学生物工程师拉塞尔·斯图尔特(Russell J. Stewart)是这一领域的先驱之一。

斯图尔特家的水族缸中有一个足球大小的块状物,布满小孔,这是沙塔蠕虫(Phragmatopoma californica)建造的巢穴。这种小型蠕虫用触手收集沙粒和贝壳碎片,在口中涂抹自身分泌的胶水后,将其粘合到巢穴上。整个过程在水下完成,胶水具有极强的粘附性和防水性。

斯图尔特分析了沙塔蠕虫胶水的化学成分,发现其主要由带电荷的蛋白质和金属离子(如钙和镁)组成,通过静电作用和共价键实现快速固化。他据此开发了合成粘合剂,目前正在动物模型中进行测试。这种胶水无毒、可生物降解,且不会引发免疫排斥。在大鼠实验中,它成功修复了颅面骨骨折。斯图尔特还认为,它可用于角膜切口的闭合。目前,他正致力于优化胶水的降解速率,使其在组织愈合后能被细胞完全吸收,避免长期残留。

此外,其他研究团队也在模仿贻贝的足丝蛋白和藤壶的胶水蛋白,开发用于软组织修复和止血的医用粘合剂。这些仿生胶水有望替代传统的缝合线和螺钉,减少手术创伤和感染风险。

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