去年，麻省理工学院的工程师开发出了一种双面粘合剂，能够快速牢固地粘附在潮湿的表面，例如生物组织。他们表明，这种胶带可以在几秒钟内封住肺部和肠道的裂痕和撕裂处，或将移植物和其他医疗器械粘附在如心脏等器官的表面。
目前，他们已经进一步开发了粘合剂，能够实现与其下层粘附的组织分离而不导致任何损伤。
这种新版粘合剂可以像滑溜的凝胶一样剥开，以防碰到例如手术过程中需要调整，或者组织愈合后需要将其撕开。
麻省理工学院的机械工程学和环境与土木工程学教授赵选贺说：“这就像是内脏上的无痛创可贴，你将它粘附上，如果处于任何原因想将其撕下来，都可以按需进行而不会带来任何痛苦。”
（来源：MIT TR）
牢固的化学键
在考虑原始胶粘剂的设计中，科学家们很快意识到要将胶带粘附在潮湿的表面是极其困难的，因为薄薄的一层水能够润滑并阻止绝大多数粘合剂的附着。
为了避开组织的自然顺滑性，该研究团队应用生物相容性多聚物设计出了原始粘合剂，该类多聚物包括聚丙烯酰胺，它是一种尿布和药物中都常用到的高吸附性材料，它能够吸收水分并快速地与组织表面形成微弱的氢键。为了加强这些键，研究者们在材料中嵌入了 NHS 酯，该化学基团可以与组织表面蛋白形成更牢固、更持久的化学键。
尽管这些化学键赋予了胶带超强的粘着力，他们同样也很难破坏，该研究团队发现要将胶带从组织上撕开是一件既麻烦又可能带来伤害的事情。
Yuk 说：“撕开胶带可能会产生更多的组织炎症反应，从而延长组织愈合时间。这是一个要面对的非常实际的问题。”
图|应用触发液5分钟后，将创可贴从水凝胶上脱下来，粘接剂很容易脱落，不会对下面的水凝胶造成伤害。（来源：MIT TR）
外科医生可用的透明胶带
为了使粘合剂可分离，该研究团队首先调整了胶粘剂本身。他们在原始材料基础上添加了一种新的二硫键分子，可以将其放置在组织表面蛋白形成的共价键之间。该团队之所以选择合成这种特殊的分子是因为尽管其键非常牢固，但是若将其置于特定的还原剂中就会被轻易切断。
随后，研究者们通过查阅文献确定了一种合适的还原剂，该还原剂既具有生物相容性又能够切断胶粘剂内必要的键。他们发现，谷胱甘肽是大多数细胞中天然存在的抗氧化剂，它能够破坏长效的共价键，例如二硫键，而碳酸氢钠(也称为小苏打)可以使胶粘剂的短效氢键失活。
该研究团队将不同浓度的谷胱甘肽和碳酸氢钠混合在一种盐溶液中，然后将溶液喷在各种粘合剂样品上，这些粘合剂样品置于各种器官和组织标本上，包括猪的心脏，肺和小肠。在所有实验中，研究者们发现，无论粘合剂粘附在组织上的时间有多长，一旦将触发溶液喷洒到胶带上，他们就能够在大约五分钟内将胶带从组织上剥离下来且不会造成任何组织损伤。
Chen 说：“这大约是溶液通过胶带扩散到胶带与组织接触的表面所需的时间。就在那时，该溶液将这种粘度极高的粘合剂转变为一层可以轻松剥离的光滑凝胶。”
研究者们还制作了一种胶粘剂，它可以蚀刻出微小通道使溶液可以扩散进入。如果将胶带用于固定植入物和其他医疗器械，该设计将特别的有用。在该情况下，外科医生就不能在胶带表面喷溶液，而是将溶液喷在胶带边缘，使其在胶黏剂的通道中扩散。
Yuk 说：“我们希望有一天，手术室可以配备这些胶粘剂以及数瓶触发溶液。外科医生们能能够像使用透明胶带一样按需粘贴、分离、再粘贴。”
该团队与 Nabzdyk 以及其他外科医生们合作，以研究这种新型胶粘剂是否能够帮助修复出血和肠渗漏等病症。
赵教授说：“我们的目标是使用生物粘附技术取代传统线缝合方式，后者是一种已有数千年历史的伤口闭合技术太缺乏创新。现在，我们认为我们有办法对伤口闭合技术进行下一个创新。”
该项研究部分资金由国家自然科学基金和麻省理工学院的 Deshpande 技术创新中心支持。
参考：
https://en.wikipedia.org/wiki/Surgical_tape
https://insidefirstaid.com/first-aid-kit/medical-tape-buy-the-right-kind
https://www.medgadget.com/2020/06/easily-removable-surgical-tape-lets-surgeons-seal-internal-wounds.html
https://newatlas.com/medical/super-sticky-removable-surgical-tape/
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