加州大学洛杉矶分校（UCLA）与加州大学圣地亚哥分校（UCSD）的研究团队联合开发出一种新型注射式水凝胶密封材料，可实现对肺、心脏及血管等柔软弹性器官的快速止血和组织黏附。相关研究成果已发表于《Science Translational Medicine》期刊。
这款创新型水凝胶由甲基丙烯酰化人源重组原弹性蛋白（methacryloyl-modified human recombinant tropoelastin, 简称 MeTro）与纳米层状硅酸盐颗粒（Laponite silicate nanoplatelets, 简称 SNs）组成，结合了高柔韧性、高组织黏附力与止血性能三大优势，克服了传统软组织修复材料在动态环境下易脱落、致炎或失效的难题。
解决传统技术难题：柔软器官“动不停”，缝不住
在临床中，肺、心脏及血管等器官由于持续运动与高弹性，传统缝合技术（如缝线、金属夹或钉）在应用中常引发二次出血或创伤扩大。而现有止血材料如纤维蛋白基密封剂虽然能止血，却可能在有凝血障碍的患者中诱发过度凝血反应；而常用的强力胶如氰基丙烯酸酯虽然粘附力强，但硬度大，容易限制组织活动并引起细胞毒性。
结构优化：MeTro赋予弹性，SNs增强止血与黏附
此前MeTro水凝胶因其优异的生物相容性和仿天然弹性受到关注，但止血性能仍有短板。本研究通过添加1%浓度的纳米硅酸盐颗粒（SNs），有效提升其止血能力及机械强度，同时保持良好的组织兼容性和柔软性。
在猪肺组织测试中，MeTro/SN混合水凝胶的黏附强度达23 kPa，远高于单独使用MeTro的12 kPa；其爆破压力（burst pressure）达到3.6 kPa，优于MeTro的2.8 kPa。在心脏组织的测试中，MeTro/SN材料可耐受高达47 kPa的压力，而MeTro仅为41 kPa。
体内外试验：止血快、无毒副反应、稳定耐压
研究团队在大鼠尾部截断模型中发现，MeTro/SN水凝胶可将出血量减少91%，相较未处理对照组减少约99%。在人血止血实验中，含1% SNs 的MeTro/SN水凝胶使血液凝固时间缩短至12分钟，明显优于未处理组（15分钟），且未诱发溶血或细胞损伤。
组织相容性方面，水凝胶植入大鼠皮下7天及28天后，组织未见明显炎症、纤维化或淋巴细胞浸润，显示出良好的生物安全性。在猪肺穿孔模型中，该材料可在14天内稳定密封，保持气密性和耐压性，期间未出现脱落或组织损伤。
临床前展望：动态环境下的创伤“急救贴”
研究者表示，该新型MeTro/SN水凝胶在模拟外伤及手术环境下展现出优异的封合能力和止血效果，尤其适用于传统材料难以处理的柔软动态器官。其快速凝胶化、良好弹性、止血效率和低免疫反应，为将来在创伤急救、胸腔手术、心脏修复等领域的临床应用奠定了坚实基础。
研究团队总结称，该水凝胶具有良好的工程可调性、生物相容性和功能整合潜力，未来有望成为软组织快速修复和止血的“黄金标准”。
参考文献：Mahsa Ghovvati et al, Rapid closure and hemostasis of ruptured soft tissues using a modified human tropoelastin-based sealant in preclinical models, Science Translational Medicine (2025). DOI: 10.1126/scitranslmed.adr6458
编辑：王洪
排版：李丽
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