受鼻涕虫启发 科学家开发能加速损伤肌腱修复的生物材料

肌腱损伤是相当常见的。它们可能是痛苦的，损害了病人移动四肢的能力，更糟糕的是需要很长的时间来愈合。即使痊愈后，肌腱在严重受伤后往往不能完全恢复到以前的机械强度，导致活动能力下降。

因此，在这项新研究中，科学家们着手开发一种新的材料，以帮助更有效地修复肌腱。他们从该团队几年前创造的一种外科胶粘剂凝胶开始，其灵感来自于Dusky Arion鼻涕虫的强粘性粘液。研究人员随后调整了这个平台，他们称之为“强韧凝胶粘合剂”，以制作一个用于修补肌腱的版本。

新的水凝胶有两个非常不同的表面，因此被命名为Janus Tough Adhesives（JTAs），以一个罗马双面神“雅努斯”的名字命名。第一个表面含有壳聚糖，它与肌腱牢固结合，使撕裂的两边保持在一起，以促进愈合。另一个表面则相反，使用普通水凝胶帮助肌腱在运动中与其他组织滑行。

该团队在一系列实验中使用动物和人体组织对它们进行了测试。在仍被血液覆盖的孤立的猪腱上，JTAs比其他组织粘合剂的粘合力更强。研究人员还将这种材料植入活体大鼠的髌骨、足部屈肌和跟腱中，并发现它们以非侵入性的方式强力粘合。研究人员在使用人类尸体的测试中也看到了类似的结果。

在进一步的测试中，该团队将皮质类固醇药物包裹在水凝胶中，这应该有助于减少愈合期间的炎症和之后的疤痕形成。在膝盖肌腱受伤的大鼠身上进行的测试表明，炎症的消退速度要快得多。

“重要的是，当我们将JTAs应用于大鼠破裂的髌骨肌腱时，它们在三周的植入过程中保持原位，并促进了肌腱的愈合，”该研究的第一作者Benjamin Freedman说。“与我们没有用JTAs处理的手术修复的肌腱相比，它们还减少了25%的疤痕形成。”

虽然人类测试尚未进行，但该团队表示，JTAs的所有成分都已经知道具有生物相容性，这是重要的第一步。

该研究发表在《自然·生物医学工程》杂志上。