生物粘合剂已被应用于临床，是最具前景的替代医用缝合线和订书针的候选者之一。然而，现有临床组织粘合剂亟待解决的问题包括对潮湿组织表面的附着力不足，机械强度不适当，止血效果差，细胞毒性等。开发可以临床使用的一体化实现受伤组织快速止血、无缝密封缝合和加速愈合的生物粘合剂仍是一个巨大的挑战。
为解决上述问题，中国科学院苏州纳米所戴建武，陈艳艳团队近期受贻贝，常春藤和牡蛎分泌的粘合剂启发，根据三种动植物仿生现象，模拟了湿面粘附的三个关键过程即排水，分子链渗透和锚定交联，首次设计合成了具有快速去除界面水、多种动态可逆渗透交联和生物矿化固化增强能量耗散特点的胶原基组织粘合剂（图1），解决了临床缝合和商业可获得粘合剂的关键障碍。这种基于胶原蛋白和淀粉合成的强湿面组织粘合剂（CoSt）仅由胶原、淀粉和盐组成，未引入任何有毒成分。CoSt具有可重复性强湿组织粘附性(62 ± 4.8 KPa)，高密封性能(153.2 ± 35.1 mm Hg)，自愈快，可注射性，形状适应性好。可应用于断尾、皮肤切口、严重肝脏、腹主动脉及神经横断损伤大鼠模型的不同止血需求，CoSt水凝胶粘合剂止血效果优于纤维蛋白胶，原因是具有坚韧的伤口密封性能、出色的红细胞阻滞能力和激活止血屏障膜的协同功效。此外，对大鼠皮肤切口/缺损损伤模型的体内修复研究证实，CoSt水凝胶粘合剂可加速伤口愈合和功能恢复。该水凝胶湿粘性强、止血速度快、生物相容性好、对不规则靶位点的匹配性好、促进创面愈合效果好，是一种具有广阔应用前景的生物粘合剂。相关工作以“Biomimetic Natural Biopolymer-Based Wet-Tissue Adhesive for Tough Adhesion, Seamless Sealed, Emergency /Nonpressing Hemostasis, and Promoted Wound Healing”发表在《Advanced Functional Materials》上。文章第一作者是中国科学院苏州纳米所博士生杨文，通讯作者是中科院苏州纳米所戴建武和陈艳艳研究员。该工作得到国家重点研发计划，中科院先导计划等项目的资助。
图1.CoSt组织粘合剂的合成（a）和粘附机理(b)示意图
该工作是戴建武团队近期关于新型胶原基粘合材料的相关研究最新进展之一。胶原蛋白是人体含量最多的生物高分子之一，具有良好生物活性、生物相容性和降解性是组织工程支架的最优原料之一。戴建武团队近20年致力于开发多种胶原基生物材料用于再生医学领域的应用和临床转化。先后开发了胶原纤维、胶原膜、胶原海绵，胶原骨，胶原基可注射水凝胶等材料，并应用于脊髓（ACS Nano. 2021 Nov. 29，Adv Funct Mater, 2110628，Adv Healthc Mater. 2021 1:e2001896，Adv Funct Mater. 2016.26(32):5835-5847）、子宫（Biomaterials. 2020.119825，Biomaterials.2011.32.8172-8181）、卵巢(Sci China life Sci 2018.61,1554-1565, Human Reproduction, 2016.31, 1075-1086)、心肌（Adv. Mater. 2019, 31.40）、肺（Biomaterials.2022.121884，Biomaterials.2020,236:119825, Biomaterials. 2018. 184:10-19）、肌腱（Biomaterials. 162:22-33. 2018）和骨（Biomaterials. 2007.28（6）：1027-35）等组织的损伤再生修复。近20年来，戴建武教授再生医学创新团队专注于再生医学领域核心技术及产品开发，取得了一批国际领先的再生医学研究成果。团队突破了再生医学产品研发的关键技术，研制了基于胶原蛋白能有效引导组织再生的智能生物材料系列产品，在世界上率先组织领导了包括子宫内膜再生、卵巢再生、脊髓损伤再生、声带再生、心肌再生、肺纤维化再生修复等十余项产品的临床研究。其中，心肌再生项目获得2012年度国家科技进步二等奖；戴建武教授由于其对子宫内膜再生研究的突出贡献入选2014年CCTV十大创新人物；子宫内膜再生成果获得江苏省2018年科技进步一等奖；2018年，子宫内膜再生、卵巢再生及脊髓损伤再生研究成果入选国家改革开放40年成果展。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202211340
