研究人員發現凝膠可以減少術後組織粘連

a，兩組織間粘連形成的示意圖。b，以前使用的固體粘連屏障將器官和組織物理分離以防止粘連的方法示意圖。c，新研究利用疏水改性的HPMC-C12和PEG-PLA之間的多價和動態非共價相互作用，形成可以用標準設備噴射的水凝膠，粘連在組織上，並在器官和組織之間提供粘彈性屏障，抑制粘連形成。

術後粘連可能引起嚴重的、甚至致命的併發症。近日，美國斯坦福大學的研究人員發現，在動物心臟手術後的內部組織上噴洒凝膠，可以大大減少內部器官和組織之間形成粘連和纖維帶。

這種由斯坦福大學開發的凝膠，可用於輸送藥物，比目前市場上的防粘連材料要有效得多，且研究人員已經在動物實驗中證明了其安全性。相關論文於8月7日發表在《自然·生物醫學工程》上。「與一般術後相比，組織粘連情況在使用凝膠後得到了非常大的改善，」通訊作者、醫學博士、心胸外科教授兼主席Joseph Woo說。

95%的手術會有粘連形成，有些是無害的，但腹部手術後，它們會扭曲或壓縮腸道，造成危及生命的阻塞。婦科手術也會產生粘連，導致不孕。在心臟手術中，粘連增加了併發症的風險。防止粘連的方法——包括動物膜、橡膠片和礦物油——已經存在了100多年，但大多都失敗了。目前，美國食品和藥物管理局（FDA）批准的粘連屏障很少使用：它們很難展開，而且沒有什麼效果。

斯坦福大學的研究人員長期以來一直在思考粘連問題的解決方案。有一天，生物工程專業的研究生Lyndsay Stapleton在實驗室里用大鼠研究一種可注射療法，以減少心臟病發作後的組織損傷時，材料科學與工程助理教授Eric Appel博士建議她在手術後向心臟和周圍組織噴洒一種聚合物納米水凝膠，看看它是否能減少粘連的形成。幾周後，當她再次給這些動物做手術時，驚奇地發現組織間竟然沒有粘連形成。

研究人員隨即決定進行一項研究。首先，他們制定了另外四種具有一系列性質的凝膠。然後，在誘導大鼠心臟病發作後，他們將這些動物隨機分成八組：五組接受不同的凝膠，兩組接受商品化的粘連屏障，一組不接受治療。四周後，沒有接受任何治療或接受兩種商品化粘連屏障的大鼠的心臟與胸壁緊密相連。用五種凝膠中的兩種進行治療的大鼠的組織形成了中等到緻密的粘連。而用其他三種凝膠治療的大鼠的情況要好得多，幾乎沒有粘連。Stapleton最初嘗試的凝膠——PNP 1:10，則完全防止了粘連。研究人員隨後在綿羊身上測試了PNP 1:10，綿羊的心臟大小和形狀與人類心臟相似，也發現了類似的結果。

Appel說，PNP 1:10的硬度足以粘在一起，但還沒有硬到與器官分離的程度。他將PNP 1:10比作蛋黃醬，雖然濃稠，但容易塗抹。這種特性使它可以被噴到器官上，不過隨後會立即改變其原有的強度。凝膠還具有理想的粘稠度和潤滑度之間的張力：「它覆蓋了心臟所有不規則的表面，附著在組織上，但不會自己粘在一起，」Woo說。而且它很靈活，可以讓心臟跳動。「這種凝膠不會阻止組織四處移動，」 Appel說，「它只是提供了一種物理屏障，防止它們粘在一起。」

Appel說，PNP 1:10在應用後大約兩周就會溶解並被身體吸收，這段時間足夠癒合。目前PNP 1:10還未被批准用於患者，但它由FDA批准的成分組成。作為研究的一部分，研究人員測試了大鼠對凝膠的反應，結果在周圍組織和血液中沒有發現異常。

研究人員下一步計劃在大鼠腹部手術中嘗試PNP 1:1，並希望儘快進行人體試驗。

科界原創

編譯：花花

審稿：alone

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