研究背景
组织和器官相关的出血可能危及生命，并且由于损伤的高度时间敏感性和复杂性而难以治疗。不受控制的出血是世界上主要的死亡原因之一，每年造成超过 200 万人死亡。出血组织的粘合密封提供了一种有希望的替代血液凝固以实现止血的方法。然而，现有的组织粘合剂显示出几个实质性的局限性。市售的组织粘合剂仅提供与被血液覆盖的组织表面的弱和/或缓慢的粘附形成。尽管已经开发了一些具有改进粘合性能的抗血组织粘合剂，但需要紫外线 (UV) 照射和/或长时间施加稳定压力（例如，超过 3 分钟）以形成粘合，从而大大限制了它们的临床应用。
创新点
麻省理工学院Xuanhe Zhao，Christoph S. Nabzdyk和Hyunwoo Yuk课题组我们报告了一种糊剂的设计、粘附机制和性能，该糊剂可在不到 15 秒的时间内止血密封组织，与凝血率无关。其设计灵感来自藤壶胶（由于富含脂质的基质中嵌入了粘性蛋白质，因此可以牢固地粘附在潮湿和受污染的表面上），该糊状物由排斥血液的疏水油基质组成，其中含有嵌入的微粒，这些微粒与组织表面共价交联。温和压力的应用。它会在数周内缓慢吸收，承受很大的压力（在密封的猪主动脉中约 350 mm Hg 的爆裂压力），使其变得坚韧（界面韧性为 150-300 J m-2）和坚固（剪切和拉伸强度分别为 40 –70 kPa 和 30–50 kPa) 与血液覆盖的组织接触，并且在离体封闭出血的猪主动脉和活体大鼠和猪的心脏和肝脏组织出血方面优于商业止血剂。该糊状物可能有助于治疗严重出血，即使是患有凝血病的个体也是如此。
文章解析
图1：藤壶胶糊的设计和机理。a，藤壶附着在鲸鱼的皮肤上。b，c，藤壶胶在被水和污染物覆盖的基材上的组成和粘附机制。藤壶胶中富含脂质的基质通过排斥水和污染物来清洁基材 (b)，而粘合蛋白可以交联并在清洁的基材上形成牢固的附着力 (c)。d，由生物粘附微粒和疏水油基质组成的藤壶胶糊剂的设计。e，f，藤壶胶膏的排斥交联机制整合了血液排斥（e）和随后通过交联形成止血密封（f）。g-i，藤壶胶糊涂在血覆盖的猪主动脉（g）上的照片，用涂有明胶的玻璃基板（h）压制并形成止血组织密封（i），分别对应于面板d -f。
图2：基体材料的影响。a，拉脱测试的设置和程序的示意图。猪心脏组织的表面积为1 cm2。Fpress，按压力；Fpull，拉断力。b-d，由生物粘附微粒、硅油、具有甘油基质的生物粘附微粒和具有硅油基质的生物粘附微粒密封的组织的拉脱力，在空气 (b)、DMEM (c) 和 a 中测量 肝素化猪血浴（d）。e，藤壶胶糊的配置示意图和相应的总表面能。f，在肝素化猪血浴中测量的由具有不同运动粘度 (ηm) 的硅油基质 (5 cSt 或 100 cSt) 的生物粘附微粒密封的组织的拉断力与施加的压力 (Ppress) 的关系图。垂直虚线表示施加的阈值压力。b–d,f 中的值代表平均值 ± s.d。（n = 3 个独立样本）。
图3：粘附性能。a，由藤壶胶膏密封的血覆盖猪皮的界面韧性与压制时间的关系图。b，由糊状物密封的血覆盖猪皮的界面韧性与储存时间的关系图。c-e，用糊剂密封的血覆盖猪皮与各种市售产品的界面韧性（c）、剪切强度（d）和拉伸强度（e）的比较。f-h，被血液或粘液和胃液覆盖并用糊状物密封的各种组织的界面韧性（f）、剪切强度（g）和拉伸强度（h）。
图4：体外和体内生物相容性。a，在对照培养基 (DMEM)、CoSeal 孵育培养基和糊剂孵育培养基中培养 24 小时后，使用 LIVE/DEAD 测定评估大鼠心肌细胞的体外细胞活力（右下）。LIVE/DEAD 检测对照（左上）、CoSeal（右上）和藤壶胶糊（左下）的代表性共聚焦显微镜图像。b、c，皮下植入大鼠后 1 天 (b) 和 2 周 (c) 的 CoSeal（顶部）和糊状物（底部）用苏木精和曙红 (H&E) 染色的代表性组织学图像。进行了四次具有相似结果的独立实验。d，由不知情的病理学家评估的炎症程度（0，正常；1，非常轻微；2，轻微；3，严重；4，非常严重）。e-h，皮下植入后 1 天（e，f）和 2 周（g，h）CoSeal（e，g）和藤壶胶启发的糊状物（f，h）的代表性免疫荧光图像。细胞核用 4',6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI，蓝色）染色。绿色荧光对应于从左到右的每个子面板中成纤维细胞 (αSMA)、1 型胶原蛋白 (胶原蛋白 I)、T 细胞 (CD3) 和巨噬细胞 (CD68) 的表达。i-l，皮下植入后 1 天 (i)、3 天 (j)、1 周 (k) 和 2 周 (l) 的 CoSeal 和糊剂的免疫荧光图像的标准化荧光强度。
图5：大鼠肝脏的体内止血密封。a，通过藤壶胶启发的糊剂在体内快速止血封闭出血的大鼠肝脏。b, 贴止血2周后取离体大鼠肝脏。c、d，对于未经处理（损伤）和用 Surgicel、CoSeal 和藤壶胶启发的糊剂处理的大鼠肝脏出血，止血时间 (c) 和止血前的失血量 (d)。e，在止血后 2 周，未治疗（损伤）和由 Surgicel、CoSeal 和藤壶胶启发的糊剂形成的止血密封的受损肝脏的 H&E 染色的代表性组织学图像。进行了四次具有相似结果的独立实验。f，g，在止血后 2 周，未治疗（损伤）和使用 Surgicel、CoSeal 和藤壶胶启发的糊剂进行止血密封的受损肝脏的代表性免疫荧光图像。细胞核被 DAPI（蓝色）染色。绿色荧光对应于 T 细胞 (CD3, f) 和巨噬细胞 (CD68, g) 的表达。h，i，来自 CD3 (h) 和 CD68 (i) 的免疫荧光图像的归一化荧光强度。
图6：大鼠心脏的体内止血密封。a，通过藤壶胶启发的糊剂在体内快速止血密封出血的大鼠心脏。b, 贴剂止血2周后采集的离体大鼠心脏。c、d，对于未经治疗（损伤）和用 Surgicel、CoSeal 和藤壶胶启发的糊剂处理的大鼠心脏出血，止血时间 (c) 和直至止血 (d) 的失血量。到研究终点（5 分钟），损伤组、Surgicel 和 CoSeal 组未能实现止血。e，大鼠心脏在受伤前、受伤后（2 mm 活检穿孔）和用藤壶胶膏止血后的脑室内血压和心率。bpm，每分钟节拍。f，g，在 (f) 后立即和 (g) 止血后 2 周，用膏剂止血后用马森三色染色的代表性组织学图像染色。进行了四次具有相似结果的独立实验。
图7：完全抗凝猪出血性肝损伤的体内止血封闭。a，商用TachoSil 未能实现出血性肝损伤的止血封闭。猪全身肝素给药后完全抗凝。b，藤壶胶膏对出血性肝损伤的快速止血封闭。猪全身肝素给药后完全抗凝。c,d, 止血时间 (c) 和失血直至肝损伤止血 (d) 在用 TachoSil 或藤壶胶启发的糊剂处理的抗凝猪中。到研究终点（3 分钟），TachoSil 组未能实现止血。e，通过贴片状止血器对出血组织进行止血密封的示意图。f，用 TachoSil 对受伤的离体肝脏的止血密封进行 H&E 染色的代表性组织学图像。进行了三个具有相似结果的独立实验。g，受藤壶胶启发的糊状物对出血组织进行止血密封的示意图。h，用糊状物对受伤的离体肝脏进行止血密封的 H&E 染色的代表性组织学图像。
读后感
作者报告了一种受藤壶胶启发的糊状物，它结合了一种生物学启发的机制，以实现出血组织的不依赖凝血的止血密封。受藤壶胶启发的糊状物协同地结合了排斥血液的疏水油基质和生物粘附微粒，以提供一种无需制备且形状适应性强的糊状物，该糊状物能够快速、坚固且不依赖于凝血的止血组织密封。尽管糊状物中的生物粘附微粒与之前开发的干生物粘附胶带在成分上有相似之处，但藤壶胶膏的快速止血密封能力，以及其形状适应性强的形状因子，可以促进复杂和坚硬的治疗。-达到流血伤害，代表重大的技术进步。然而，未来的研究需要进一步验证藤壶胶膏在临床应用中的功效和潜力。尽管使用小型和大型动物模型证明了心脏和肝脏损伤的止血密封，但藤壶胶膏用于人类特定适应症的临床转化和潜在监管批准将需要在粘附方面进行进一步研究和优化 性能、应用工艺和溶胀率。
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