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让植入设备披上“隐形斗篷”,新型黏合剂可防植入手术形成疤痕

作者:科技日报记者 张佳欣 发布日期:2024-05-24 浏览29次

当人体内被植入像起搏器这样的医疗设备后,通常会引发免疫反应,导致植入物周围形成疤痕组织。纤维化的疤痕可能会干扰设备的功能。据22日发表在《自然》杂志上的一项研究,美国麻省理工学院工程师找到了一种简单通用的方法:在设备上涂一层水凝胶黏合剂,就可以避免纤维化,防止设备出现故障。这种方法不仅可用于起搏器,还可用于输送药物或进行细胞治疗的植入设备。

麻省理工学院研究人员表示,人们希望研发一种让免疫系统“看不见”的植入设备,同时还不妨碍其治疗或诊断功能。现在有了这种“隐形斗篷”,不需要额外药物,也不需要特殊聚合物材料。

所谓“隐形斗篷”由水凝胶制成,其中的交联聚合物是聚丙烯酸(一种吸收材料),能快速吸收湿组织中的水分。水被吸收后,嵌在聚丙烯酸中的NHS酯化学基团就会与组织表面的蛋白质形成牢固的键。这个过程只需大约5秒。

为测试这种黏合剂的效果,研究人员在一种聚氨酯设备上涂上粘合剂,将其植入大鼠的腹壁、结肠、胃、肺或心脏。几周后取出这些设备,发现没有明显的疤痕组织。用其它动物模型进行的实验也显示出同样效果:无论将涂有黏合剂的设备植入何处,在长达3个月的时间里都没有发生纤维化。

研究人员用RNA测序和荧光成像分析了动物的免疫反应,发现当第一次植入有黏合涂层的设备时,中性粒细胞等免疫细胞开始渗透到该区域,并发起攻击。然而在疤痕组织形成之前,免疫系统很快就“停火”了。其他实验表明,黏合剂和组织之间存在某种机械相互作用,可以阻止免疫系统的攻击。

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麻省理工学院研究人员在实验室。
图片来源:《麻省理工科技评论》网站


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