Cell子刊：陳昶/歐陽宏偉合作開發新型水凝膠，用于緊急止血和組織再生

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

急性創傷中，導致大量出血的心血管傷口和引發氣胸的肺部傷口是患者死亡的主要原因。迅速閉合這些傷口對于挽救生命至關重要。盡管縫合是金標準，但其耗時且不利于組織再生。粘性水凝膠在傷口封閉方面顯示出優勢，具有出色的封閉效果和簡便的操作性，有望成為下一代替代縫線的產品。然而，現有產品在復雜體液環境中的粘附強度、操作簡便性和組織再生方面仍需改進。

2025 年 11 月 4 日，同濟大學醫學院/上海市肺科醫院陳昶/孫偉艷團隊聯合浙江大學/良渚實驗室歐陽宏偉團隊，在 Cell 子刊Cell Biomaterials上發表了題為：Body fluid-triggered adhesive hydrogels for emergency hemostasis and alveolar regeneration 的研究論文。

該研究開發了體液觸發的粘性水凝膠，可用于股動脈和心臟傷口的快速封堵和止血，并在人類患者中驗證了止血效果和臨床可行性。該水凝膠還可快速封堵肺部傷口，防止空氣泄漏和出血，并促進肺組織中肺泡的再生。這性研究為復雜傷口的快速封堵和組織再生提供了新途徑。

粘性水凝膠有可能成為傷口閉合中縫合線的下一代替代品。然而，現有的產品在止住嚴重出血和組織再生方面表現不佳。

在這項最新研究中，研究團隊制備了一種體液觸發的組織粘合劑（BTTA）水凝膠。這種水凝膠可通過暫時的相分離排斥液態膜，使粘附分子直接與組織表面的氨基接觸，形成共價鍵，從而牢固粘附，無需額外干預。

其基于美國食 FDA 已批準的簡單材料，該水凝膠能夠完全填充復雜形狀的傷口。通過甘油與體液的暫時相分離，它能移除組織表面的液膜，使粘性分子（N-羥基琥珀酰亞胺[NHS]）與組織表面的氨基團直接接觸并形成共價鍵，從而解決了組織表面的水化層和體液中的蛋白質對粘性的影響。隨后，在體液的作用下，聚乙二醇-琥珀酰亞胺戊二酸酯（PEG-SG）和聚賴氨酸（PL）自發交聯，形成具有增強機械性能的物理屏障。

實驗表明，該水凝膠能在 30 秒內閉合不同種類大型動物的股動脈和心臟傷口，實現快速止血。令人興奮的是，在升主動脈吻合術人類患者中的止血臨床應用進一步證明了該水凝膠的止血效果和臨床可行性。

這種水凝膠還能迅速封堵大鼠和大型動物的肺部傷口，防止空氣泄漏和出血，并促進難以再生的肺組織中肺泡的再生。這種水凝膠克服了現有封堵劑的不足，為復雜傷口的快速封堵和組織再生提供了新途徑。

該研究的核心突破：

• 通過暫時的相分離來克服體液對粘附的影響；

• 體液觸發的組織粘合劑（BTTA）能夠在 30 秒內止住因股動脈橫斷造成的嚴重出血；

• BTTA 水凝膠可在傷口部位實現原位肺泡再生；

• BTTA 在人類患者中的應用潛力已得到驗證。

論文鏈接：

https://www.cell.com/cell-biomaterials/fulltext/S3050-5623(25)00241-7