十五秒止血！“寄生恶魔”藤壶显奇效，效果远优于市售止血剂

BBC纪录片《地球脉动》第六集《冰冻世界》中有这样一个画面:南极半岛部分水面解冻后，进入捕鱼季节。在这里游上千里的座头鲸经常疯狂捕食小虾，甚至没日没夜地“工作”，因为一旦海洋结冰，它就无法进食。捕虾的座头鲸

坐鲸捕虾的动作十分猛烈，搅起了不少水波，但即使日夜翻腾，附着在它表面的藤壶依然在风浪中屹立不倒。如下图，座头鲸身体和尾巴上的白斑就是藤壶。

人们很早就注意到藤壶的这种独特性，但之前的研究很少用它来止血。据统计，过量出血每年导致约200万人死亡。我们能控制出血吗？

目前临床上常用的是局部止血药，其原理是加速血液凝固。但如果血液凝固速度跟不上伤口出血速度，止血药的效果就会大打折扣。驼背

基于此，科学家们发明了相关的生物粘合剂，其原理是通过粘合和封闭出血组织来达到止血的目的。但在目前的生物粘附剂中，往往需要施加长期稳定的压力或提供紫外线照射才能实现粘附，因此很难用于临床。附着在贝壳上的藤壶

一个新成果的诞生，意味着上述问题被攻克。

同一天，美国麻省理工学院(MIT)机械工程系教授赵宣和与梅奥诊所(Mayo Clinic)团队的Christopher S. na Bzdyk在《自然生物医学工程》上发表了一篇名为《藤壶胶启发的糊剂的快速和非凝血依赖性止血封闭》的论文。相关论文

本文介绍了一种生物胶，它具有与藤壶胶相似的特性。其止血作用快速而牢固，不依赖于体内凝血机制。生物胶图

据报道，双面粘附颗粒与疏水性油基质混合后，可以成为一种可注射的糊状物，其功能类似于富含脂质和粘附蛋白的藤壶。其中疏水性油基质可以排斥血液，使生物粘附颗粒相互作用，快速牢固地与生物组织表面交联。从左至右:论文第一作者、联合通讯记者卢贤玉，论文共同第一作者、联合通讯记者赵宣和。

5秒钟就能止血。为什么这么强？

生物胶的主要材料是壳聚糖和丙烯酸基生物粘附粒子，其中N-羟基琥珀酰亚胺作为交联剂，可以提供牢固的生物粘附，类似于藤壶的粘蛋白。从外观上看，它是一种糊状物，可以注射到生物组织中。

在研究中，吴静静和她的团队将这种材料的薄片冷冻，研磨成颗粒，然后将这些颗粒悬浮在医用硅油中。当将获得的糊状物应用于湿表面，例如覆盖有血液的组织时，油将排斥血液和其他可能的物质，从而使粘性颗粒交联并在伤口上形成紧密的密封。

遇到血，油可以先把血击退，环境可以变得更干净。此时，生物粘附颗粒与组织表面形成氢键并快速交联。轻压后，生物粘附颗粒中的NHS酯基与富含伯胺基的组织表面形成共价交联，从而实现牢固的粘附。

其中，排异交联机制起着重要作用，能带来快速止血能力，不依赖于机体凝血系统的止血能力。生物胶外观

止血效果

吴静静说，在大鼠模型的大面积、快速喷血环境下使用胶水时，应先轻轻滴下胶水并按压。此时，胶水中的硅油基质排斥并清洁组织表面的血液，从而使胶水中的生物粘附颗粒在5秒内与伤口组织形成氢键，产生快速的物理交联和粘附。

为了验证生物胶的实用能力，吴静静在离体密封猪心组的血浴实验中，采用生物胶颗粒结合不同基质材料，分别测量了剥离力。

发现一旦将硅油基质加入到生物粘附颗粒中，可以产生更高的剥离力。这说明当生物粘附颗粒与血液混合时，硅油基质可以起到很好的保护作用。

吴静静指出，这种胶水粘得又好又快，特别是在心脏和动脉等有喷射压力的运动器官中。在大鼠肝脏和心脏损伤模型的实验中，她还评估了止血时间和失血量。实验证明，这种生物胶能在5秒钟内有效地阻止肝脏或心脏出血。与体内自发凝血系统Surgicel和市售止血剂CoSeal相比，生物胶具有更高的止血效率。生物降解性和生物相容性与商业产品相当。

吴静静说，与其他已经获得FDA批准的商业粘合剂相比，这种生物胶的最大优势是它可以快速粘附到运动器官上。他们发现，商用粘合剂在高动脉压环境下无法立即粘附在血液上，止血能力更是难以达到。

生物胶可以在15秒内止血。如果未来真的发生战争，大出血往往是死亡的主要原因。同时，缝合通常用于缝合伤口，但缝合伤口是一个耗时的过程，急救人员在紧急情况下通常无法做到。这时候生物胶可以起到应急作用，让伤员快速止血。生物胶的止血能力

但它毕竟是直接进入生物组织的，光靠粘合力是不够的，还得是可生物降解的，生物相容的，才能说明是好胶。在此基础上，通过体外大鼠心肌细胞毒性试验和体内大鼠皮下移植模型进行了验证。

在生物降解性方面，发现与对照组相比，该胶在体外对大鼠心肌细胞具有相同的细胞毒性。此外，吴静静还使用了背部皮下移植法进行检测，结果显示这种胶水引起的炎症非常轻微，与FDA批准的生物粘合剂CoSeal的生物降解性相当。3个月内，残胶可以在体内完全代谢掉。

在生物相容性方面，吴静静对免疫细胞的T细胞进行染色后，发现胶水在体内并没有引起很大的排斥反应。具体来说，她和她的团队分别分析了α-平滑肌肌动蛋白(αSMA)、I型胶原以及T细胞(CD3)和巨噬细胞(CD68)等与炎症反应相关的成纤维细胞的标记物的免疫荧光强度，发现它们都没有引起很大的排斥反应，这与CoSeal粘附剂没有显著差异。

进入生物体的“异物”是否会对止血修复后的器官造成额外的损伤，也是团队关注的重点。因此，吴静静对炎症和外源性反应标记物进行了免疫荧光分析。她发现，由生物胶诱导的CD3和CD68的表达远远低于体内自发凝血系统Surgicel的表达，与市售止血剂CoSeal的表达相当。

在实验止血14天后，通过全血细胞计数和血液化学分析，她发现这只曾经止血的大鼠的炎症相关血细胞和器官特异性疾病标志物与健康大鼠没有明显差异。这说明在器官愈合过程中，生物胶不会造成严重的器官损伤。

此外，他们还利用生物胶完成了大型动物猪肝脏的止血修复模型。论文作者之一Christopher S. Na Bzdyk表示，生物胶可以在15秒内快速止血猪的肝损伤，止血处理后的猪仍然可以在四周内存活，没有任何不良反应，而商用的Tachosil在按压3分钟后无法完全止血。最后，生物胶救了猪，让它活了下来。

来自麻省理工学院的该研究的共同第一作者和共同通讯记者卢贤玉说:“这非常有趣，因为要封闭出血的组织，你不仅要与体内潮湿的环境作斗争，还要与出血的血液作斗争。我们发现这种生活在海洋环境中的生物正在做的事情与我们在处理复杂的出血问题时要做的事情完全一样。”

他还说:“我们认为这种糊剂可能有助于阻止严重出血，包括内脏和凝血障碍或血液稀释剂的患者。这可能对护理军事和平民创伤受害者有用。”在未来，该团队计划在更大的伤口上测试这种胶水，并希望探索它是否可以用于治疗创伤。(摘自深度科技)(编辑/Lacey)