Cnbeta 02月27日
新型医用粘合剂的灵感来源于贻贝在潮湿环境中粘附岩石的方式
index_new5.html
../../../zaker_core/zaker_tpl_static/wap/tpl_guoji1.html

 

科学家们从贻贝在水下粘附的特性中获得灵感,开发出一种新型医用粘合剂。该粘合剂结合了贻贝天然胶水的粘性和粘液的粘稠性与驱菌性,使其在潮湿的人体环境中表现出色。该材料有望用于外科手术,如止血、固定皮肤移植物、粘合植入物以及促进组织修复。通过将贻贝的粘附机制与粘液的保护特性相结合,这种新型粘合剂在生物医学领域具有广阔的应用前景。

🦪灵感源于贻贝:科学家从贻贝在水下环境中的强大粘附力中获得灵感,模仿其利用儿茶酚和硫醇交联的机制,开发新型医用粘合剂。

🧪粘液蛋白的加入:研究人员将天然粘蛋白与合成的贻贝粘合剂聚合物结合,发现这种混合物能有效粘合潮湿表面,且具有良好的生物相容性。

🦠抗菌性能:实验表明,新型粘合剂能有效阻止细菌在涂有该粘合剂的玻璃表面形成生物膜,具有潜在的防感染应用价值。

⏱️可控的凝固速度:通过控制交联程度,研究人员可以调节粘合剂的凝固和粘合速度,使其适应不同的医疗应用场景。

胶水很难在水下发挥作用--除非你是贻贝。 科学家们现在创造出了一种新型粘合剂,它将贻贝天然胶水的粘性与粘液的粘稠性和驱菌性结合在一起。试图将潮湿的表面粘在一起是徒劳的,因为水分子会在表面和粘合剂分子之间形成屏障。 但贻贝似乎对此毫不介意,它们积极地将自己附着在岩石和船体上。

科学家们受到贻贝的启发,创造出了能在特别重要的潮湿环境--人体--中发挥作用的新型粘合剂。 这种材料已被用于制造外科胶水,可止血、将皮肤移植物固定在一起而不留疤痕、将植入物粘合到骨骼上,以及保持干细胞在原位足够长的时间,以修复组织损伤。

麻省理工学院和柏林自由大学的工程师们现在找到了一种方法,借助一种身体物质--粘液--使贻贝启发的粘合剂变得更好。 这种物质可以自然地润滑人体内表面,保护它们免受感染,从而有助于粘合剂的许多生物医学应用。

这种组合并非凭空而来。 为了加强粘合力,贻贝使用了两种化学基团,即儿茶酚和硫醇,它们就像尼龙搭扣的钩和环一样交联在一起。 硫醇也存在于被称为粘蛋白的粘液蛋白中,因此研究小组想看看这两种物质是否能连接起来。

贻贝蛋白和粘液蛋白的结构示意图,以及它们如何连接在一起形成新的粘合剂

为了进行研究,研究人员将天然粘蛋白和基于贻贝粘合剂的合成聚合物组合成不同强度的溶液。 果然,这种粘合剂的效果很好。

这项研究的主要作者乔治-德根(George Degen)说:"它就像一种双组分环氧树脂。把两种液体结合在一起,化学反应就开始发生,这样液体就会凝固,同时物质也会粘附在表面上。"

在一系列测试中,研究人员用这种新型粘合剂将物体表面粘在一起,同时测量混合物的凝固速度和粘合强度。 目前看来,这种粘合剂的粘合效果与目前的医用粘合剂差不多。

这项研究的合著者 Rainer Haag 说:"根据交联的程度,我们可以控制液体凝胶化和粘合的速度。我们可以在室温和非常温和的条件下,在潮湿的表面上实现这一切。 这就是它的独特之处"。

在测试中,研究人员将这种粘合剂涂抹在玻璃板上,然后与细菌一起培养过夜,以观察它能多大程度地防止虫子聚集。

Degen 说:"我们发现,如果玻璃表面没有涂上我们的涂层,细菌就会形成厚厚的生物膜,而涂上我们的涂层后,生物膜在很大程度上被阻止了。"

研究人员计划继续迭代这种混合物,以找到最适合医疗应用的版本。 它还可用作植入物的防感染涂层。这项研究发表在PNAS 杂志上。

Fish AI Reader

Fish AI Reader

AI辅助创作,多种专业模板,深度分析,高质量内容生成。从观点提取到深度思考,FishAI为您提供全方位的创作支持。新版本引入自定义参数,让您的创作更加个性化和精准。

FishAI

FishAI

鱼阅,AI 时代的下一个智能信息助手,助你摆脱信息焦虑

联系邮箱 441953276@qq.com

相关标签

医用粘合剂 贻贝 粘液 生物材料 抗菌
相关文章