鼻涕蟲受驚嚇能死死黏住表面 該能力啟發了科學家

歐洲鼻涕蟲在各個方面都其貌不揚:黏糊糊的，棕色，尺寸比信用卡短。

但是 Arion subfuscus 卻擁有一項小的超能力:當受到驚嚇的時候，它可以很好地粘在濕潤的表面上，並且與此同時還能繼續保持身體的柔韌度。

「在材料和生物醫學領域這都是一個非常具有挑戰性的問題，」哈佛大學威斯生物工程研究所的材料學家Jianyu Li指出。「這些代表了粘合劑發展中的最大挑戰。」

科學家們尋找一種更好的手術和傷口癒合粘合劑有一段時間了。

Li一直都在整理科學文獻，試圖找到如何製造出更好的手術粘合劑的線索，這種粘合劑能夠修復脆弱的器官，而不會造成縫合線或手術釘引起的損傷，也不存在空氣或液體泄漏的風險。正如他和他的同事周四在《科學》雜誌上所報道的那樣，這種受鼻涕蟲粘液啟發的材料可能會有非常大的幫助。

通常在靈活性和粘性之間存在著一個取捨的權衡，Li說道。強力膠在乾燥的表面上效果非常好，但它是比較硬且有毒，所以它永遠不能用來修補跳動的心臟或流血的傷口。而其他材料有彈性，但粘度又不夠。

還存在著防禦性的鼻涕蟲黏液。

當人們感到害怕時，通常會進入「戰鬥—或—逃跑」的模式。當Dusky Arion鼻涕蟲受到驚嚇時，比如被一隻盤旋的鳥嚇到，它的皮膚會滲出一種超級粘稠的粘性物。如果鳥試圖去拉開樹葉上的鼻涕蟲，這種粘性物的粘性就足夠使鼻涕蟲待在樹葉上了，Li說道，它可能會使鼻涕蟲安全地待在某個地方—就像粘在鞋底的口香糖一樣。

「這種防禦性的黏液非常粘稠，而且強度好，還具有高的延展性，」Li如是說。「這也激發了我們的靈感。」

他和他的同事們將鼻涕蟲的黏液作為一個起點來設計一種新的粘合材料，這種材料將類似於鼻涕蟲粘液的成分和彈性凝膠兩者結合在了一起。

鼻涕蟲黏液的秘密在於它可以通過三種不同的方式結合在表面上。它含有一種叫初級胺的、帶正電荷的化學物質。當它與帶負電荷的組織和細胞相互作用時，兩個表面就會像粘在烘乾機里的衣物一樣相互吸引。這種材料還可以與組織通過化學方式結合，也可以如纏繞的電話線一般，通過交織的表面蛋白質進行物理連接。

Li和他的同事們發明了一種堅韌的、類似於明膠的貼片，這種貼片含有的90%的水是來自於海藻分泌的化合物，它與鼻涕蟲黏液具有相似的性質。

其結果就是它像強力膠一樣粘稠，而且還比橡皮筋更有彈性，在濕潤的表面上也能起作用，對人體細胞沒有毒性。Li說，這種材料能和器官很好地粘合，就像軟骨與骨骼之間的作用一樣。

在動物實驗中，這些貼片成功地粘在了流血的豬皮上以及流著血的、還在跳動的豬心臟上。還能修補老鼠肝臟上的孔洞，且在為期兩周的實驗中，這些貼片仍然可以一直保持粘性。通過注射，這種材料可以密封豬心臟上的一個孔洞，並且能夠承受重複的心臟膨脹運動。在對人體細胞進行的24小時測驗中，它並沒有造成任何損傷。在小鼠實驗中，這種粘合劑引起的炎症反應要比其他測試材料都少。

「這篇文章讓我印象深刻的是，他們似乎已經開發出一種簡潔的、可以獲得高粘性和生物相容性的方法，能夠實際應用在臨床環境中。」佛羅里達大學的生物醫學工程師布蘭Blanka Sharma如是說，她並沒有參與這篇論文。

在醫用粘合劑領域一直都有很多發展，但是，她說道，目前存在的產品仍然是「次優」的。

由於具有毒性，與強力膠有類似化學性質的粘合劑在醫藥方面的使用有限。其他的粘合劑，比如纖維蛋白膠，雖然沒有毒性但非常貴，也很難使用起來。

「我們正處於這樣一個階段，我認為我們已經掌握了一些技術，雖然這些技術還不足以解決當前手術中的關鍵問題，但已經非常接近了這個目標了，」Sharma說道。

例如，她說，像Li所開發的粘合劑有一天可能會幫助外科醫生修補嬰兒心臟上的孔洞。或者它可以幫助修復軟骨，而這對於縫線是不可能實現的。

「有趣的是，試想下某一天我們可以不使用縫線就能將組織粘合在一起，」Sharma說道。

類似於這種貼片的材料在用於人類之前，仍需要經過多年的測試。與此同時，Li和同事們正在致力於開發一種生物可降解的材料，這種材料在器官一旦治癒後就會分解。

那為什麼不直接開一個鼻涕蟲農場呢?

「我認為第一個原因就是成本問題，」Li說道。「第二個原因是我不是生物學家。」

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