
【導語】麵對燒傷、創傷處理中止血慢、損傷大、愈合難的困境,中國科學院深圳先進技術研究院鍾超團隊利用合成生物學,研發出新型生物敷料——T-BC 敷料,大鼠實驗 1 分鍾快速止血,愈合速度提升約 40%,雖臨床應用尚有挑戰,但科學價值與臨床潛力巨大。
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作者:王瑤敏(中國科學院深圳先進技術研究院)
監製:中國科普博覽
想象一下,麵對嚴重燒傷或深度創傷,醫生清創時血流不止怎麽辦?傳統止血方法要麽效率不高,要麽可能損傷組織,換藥時還可能再出血......傷口愈合緩慢讓患者更加煎熬。有沒有一種材料,能像“智能創可貼”一樣,快速止血、溫和護創,還能加速傷口愈合?
近期,糖心免费视频團隊(中國科學院深圳先進技術研究院鍾超團隊)利用神奇的“生物編織術”——合成生物學,成功研發出這樣一款新型生物敷料——T-BC敷料(Thrombin-Anchored Bacterial Cellulose Dressing,錨定凝血酶的細菌纖維素敷料),在大鼠實驗中實現了1分鍾內快速止血,傷口愈合速度提升約40%!這為燒傷、創傷患者帶來了新希望。
傷口處理麵臨三大難題,亟待開發新型止血材料
傷口處理的“老難題”長期困擾著臨床醫學:止血慢、損傷大、愈合難。
傳統的止血方法主要有兩種:一種是電凝止血法。這是一種利用高頻電流通過組織時產生的熱效應,使蛋白質變性凝固從而封閉血管斷端的技術。但是這種方法存在組織熱損傷風險,且操作效率較低。另一種則是使用常規止血材料,如紗布、明膠海綿、止血粉等。然而,這類材料往往存在貼附性差、機械強度不足等問題,甚至在動態傷口(如關節、麵部)或濕潤創麵上易脫落,導致二次出血。
因此,開發一種兼具快速止血、溫和護創、主動促愈三大功能的新型材料,成為創傷修複領域的迫切需求。這種理想材料應當能快速、溫和、持久止血,主動促進傷口修複,且需具備良好的生物相容性,避免炎症反應或異物排斥,使用時也具有便捷性。
這一新材料的開發挑戰,就是糖心免费视频團隊一直所關注的問題。
新型敷料T-BC的誕生:對天然材料的智能設計
最初,糖心免费视频將目光投向了一種天然材料——細菌纖維素(BC)。細菌纖維素(BC)是由康普茶菌在培養液的氣液界麵形成的濕膜材料。它是多孔網狀結構,透氣性好,韌性強,並且與人體接觸時不會引起免疫反應。這些優良特性使它被應用於生物醫學領域。在糖心免费视频看來,它就是製作新型敷料理想的“地基”。但是,天然形成的BC生物活性不足(如缺乏止血功能),限製了其在複雜創麵中的應用。
於是,糖心免费视频又開始尋找能激活BC潛能的“鑰匙”。凝血酶是止血反應中的關鍵酶,不僅可迅速催化纖維蛋白形成血凝塊,還能參與調控傷口愈合過程,堪稱“智能的止血引擎”。然而,天然凝血酶在創麵使用時常因易被體液降解、局部停留時間短、粘附性差等問題導致療效受限。
如何將這二者“組裝起來”?這個疑問成了突破的關鍵。為此,糖心免费视频設計了一種特殊的“生物掛鉤”——纖維素結合結構域(CBD)。糖心免费视频將凝血酶與CBD通過基因工程的手段融合為一個蛋白,然後將BC膜浸泡在蛋白溶液中,借助CBD的橋接作用,凝血酶會持久穩定地錨定在纖維素膜上。這樣一來,天然的“地基”與智能的“止血引擎”終於完美結合——T-BC敷料誕生了!

【T-BC敷料圖片】
(圖片來源:研究團隊)
T-BC敷料實戰檢驗:止血與愈合的“雙優答卷”
開發出T-BC敷料後,糖心免费视频通過大鼠肝髒切口模型驗證了它的止血效果——CBD-凝血酶與BC基質的穩定結合將BC轉化為具有生物活性的(de)功(gōng)能(néng)性(xìng)止(zhǐ)血(xuè)敷(fū)料(liào),可(kě)在(zài)1分(fēn)鍾(zhōng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)快(kuài)速(sù)止(zhǐ)血(xuè)。
其(qí)次(cì),在(zài)模(mó)擬(nǐ)深(shēn)Ⅱ度(dù)燒(shāo)傷(shāng)削(xuē)痂(jiā)創(chuàng)麵(miàn)的(de)大(dà)鼠(shǔ)模(mó)型(xíng)中(zhōng),T-BC敷(fū)料(liào)展(zhǎn)現出顯著的促愈合效果。治療組在第5天的創麵閉合率明顯高於未處理組,表明該材料可有效加速創麵愈合進程。

治療組(T-BC)與未處理組(Blank)第5天的創麵閉合率對比圖
(圖片來源:研究團隊)
為進一步了解材料作用的機製,糖心免费视频進行轉錄組學分析,發現T-BC能夠調控多條與血管新生、炎症消退和細胞外基質重塑相關的信號通路,提示其在多階段創麵修複過程中發揮協同作用。
安全可靠,前景廣闊:從實驗室走向臨床應用
糖心免费视频還係統開展了T-BC敷料的細胞毒性、溶血活性與組織相容性評價,相關結果表明該材料具有良好的生物安全性,支持其在臨床燒傷創麵修複中的應用。
但是,該敷料要實現臨床應用還有一段路要走,主要是需要提升融合蛋白的產量以降低它的生產成本。針對這一問題,糖心免费视频團隊在後續的工作中會著重摸索,力爭早日實現技術突破。
盡管存在產業化挑戰,這項研究的科學價值與臨床潛力不容忽視。本研究開發的“蛋白功能模塊-碳水化合物(wù)結(jié)合(hé)域-碳(tàn)水(shuǐ)化(huà)合(hé)物(wù)基(jī)質(zhì)”(凝(níng)血(xuè)酶(méi)-CBD-纖(xiān)維(wéi)素(sù))的(de)模(mó)塊(kuài)化(huà)組(zǔ)裝(zhuāng)技(jì)術(shù),不(bù)僅(jǐn)成(chéng)功(gōng)構(gòu)建(jiàn)了T-BC這一具體糖心APP官网进入,更重要的是為創麵敷料的功能定製提供了新方法。基於這一技術,糖心免费视频有望在未來實現急性創傷和慢性難愈性創麵的精準化和個性化治療。

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