听着,哈姆雷特,我不得不告诉你,虽然在某些医疗情况下,绷带足以将你重新粘合在一起,但这并非其中之一。有时,即使是最好的意图(以及在位君主的马匹和士兵的共同努力)也可能不够。请立即咨询蛞蝓粘液专家。
没错:蛞蝓粘液。当深色鼻涕虫受到威胁时,它会分泌一种粘液,使得任何东西都几乎不可能将腹足动物从其栖息地剥离。这对饥饿的捕食者来说是个坏消息,但对生物医学研究人员来说,这提供了一个不可抗拒的机会。
在一项周四发表在《科学》杂志上的研究中,研究人员展示了一种受蛞蝓粘液启发的新型强力粘合剂,即使在最滑腻、沾满血液的情况下也能发挥作用。
蛞蝓粘液之所以有效,是因为它含有带正电的颗粒,有助于将其附着在蛞蝓爬行的任何表面上。因此,研究人员创造了一种主要由水组成的凝胶——水凝胶——具有类似的特性。由此产生的粘合剂通过三种方式粘附在表面。首先,通过带正电的颗粒,它们像刚从烘干机里拿出来的袜子粘在你的衬衫上一样粘附。它还与目标表面的原子形成弱键,并渗入每一个细微之处,与它粘附的物质物理交织在一起。
结合超弹性的基质,最终得到一种灵活而坚固的粘合剂,即使在湿滑的表面上也能牢固粘附——比如正在进行手术的心脏。作者们在一头猪的心脏和大鼠身上测试了这种凝胶。这种粘合剂不仅效果与市场上已有的产品相当或更好,而且还被证明是无毒的,这一点是某些替代品无法比拟的优势。
“这是材料和生物医学领域长期存在的挑战,”该论文的合著者 Jianyu Li 说。“我们如何在生物表面形成强大而有效的粘附?特别是考虑到在人体内有血液和其他体液,在这些表面上形成粘附已被证明非常困难。”
他们并不是第一个从动物身上寻找粘性灵感的科学家。贻贝已经帮助制造了类似的胶水,包括一些可以在水下工作的胶水。另一组结合了壁虎和贻贝的能力,制造了更好的绷带。甚至还有一种受到水下蠕虫启发的骨愈合胶水正在研制中。
Li 表示,就其目前的弹性形式而言,这种粘合剂非常适合用于心脏和肺等动态器官,这些器官在一天中会不断运动。由于这种粘合剂在拉伸时不会损失强度,因此可以用来修补器官上的孔洞,将血液或空气安全地保持在原位。或者,它还可以用于在不影响心脏运动的情况下,将心脏起搏器等设备附着在心脏上。
到目前为止,这只在动物身上得到了验证,而且可能在很长一段时间内都不会在人类身上使用。但 Li 和他的同事们已经在开发这种超强粘合剂的其他用途。Li 认为,通过更多的研究,这种粘合剂可以作为药物输送方法,在体内特定位置以受控速率释放药物。
这是一个棘手但令人兴奋的局面。而这一切,我们都应该感谢这些蛞蝓。