粘性解手术设计灵感来源于蛞蝓的黏液

蛞蝓黏液激发了一系列严厉的粘合剂,强烈甚至滑生物组织。粘弹性凝胶由两层组成,设计灵感来自土地蛞蝓粘液分泌,昏暗arion (Arion subfuscus)。

这种胶水是明显比现有的任何东西,”说安德鲁•史密斯纽约伊萨卡学院生物学家研究生物粘合剂和没有参与这项新研究。它比cyanoacrylate粘性或强力胶,这是有毒的细胞,器官修复和过于僵硬与凌乱的湿生物不相容。灵感的蛞蝓黏液胶水来史密斯本周的注意他抵达伊萨卡学院。“他们在这里本地丰富的。我捡起一块,”他回忆说。它开始分泌这橙色粘液迅速设置为艰难的凝胶在我的手上。我立即就知道了这是一个神奇的材料,此后我一直在研究它。”

胶修复一个洞猪的心脏和成千上万的周期后继续工作机械通胀-通缩。也测试一个跳动的老鼠心脏坚持皮肤鼠标两周,和密封减少鼠肝脏。粘附在组织甚至在持续压力两次你所看到的在一个正常的跳动的心脏。

史密斯形容其性能远优于医疗用粘合剂生成的。其性能的关键是bioinspired双层。从机械的角度来看,我们认为一个矩阵和一个接口是提高性能的关键,”说Jianyu李在哈佛大学生物工程研究所和第一作者在纸上。这允许它来转移和释放压力。

第一层是胶表面,通过静电相互作用底物,共价键和物理挂钩。桥接聚合物丰富的指控胺组至关重要,因为它们绑定共价羧酸在水凝胶层下面和上面的靶组织。第二层由水凝胶,消散的能量的能力。添加了钙离子交联海藻酸网络,创建一个僵硬的网络相互更多的韧性聚丙烯酰胺的网络。

“矩阵是像一个减震器。因为它我们的粘合剂可以吸收更多的能量比传统胶粘剂,”李说。商用CoSeal相比,手术粘合剂,我们的材料是两个数量级更好(至于粘合强度)。对医学应用的重要的是,它工作得很好对灵活湿或糟糕的组织表面。

Wyss集团正在考虑各种可能的应用程序为其艰难的胶粘剂。我们也进一步工程使我们的材料可降解,所以它溶解体内一旦有的放矢,”李说。事实上这是一个凝胶是有益的。体内的强力胶是一种脆性材料,没有办法组织可以通过它生长。水凝胶组织如。说,细胞可以迁移通过它詹妮弗Elisseeff组织工程师约翰霍普金斯在巴尔的摩,马里兰州。现在的挑战将会选择一个临床表明,从商业角度看是有道理的。”