原創(chuàng) 王瑤敏 科普中國(guó) 北京

設(shè)想一下，當(dāng)遇到嚴(yán)重?zé)齻蛏疃葎?chuàng)傷，醫(yī)生在清創(chuàng)時(shí)傷口血流不止，該如何應(yīng)對(duì)？傳統(tǒng)止血方法要么效率低下，要么可能損傷組織，換藥時(shí)還可能再次出血……傷口愈合緩慢讓患者備受煎熬。是否存在一種材料，能像“智能創(chuàng)可貼”一樣，快速止血、溫和保護(hù)創(chuàng)口，還能加速傷口愈合呢？

近期，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院鐘超團(tuán)隊(duì)運(yùn)用神奇的“生物編織術(shù)”——合成生物學(xué)，成功研發(fā)出一款新型生物敷料——T - BC 敷料（Thrombin - Anchored Bacterial Cellulose Dressing，錨定凝血酶的細(xì)菌纖維素敷料）。在大鼠實(shí)驗(yàn)中，它實(shí)現(xiàn)了 1 分鐘內(nèi)快速止血，傷口愈合速度提升約 40%！這為燒傷、創(chuàng)傷患者帶來了新的希望。

傷口處理面臨三大難題，亟待開發(fā)新型止血材料

傷口處理的“老難題”長(zhǎng)期困擾著臨床醫(yī)學(xué)，主要表現(xiàn)為止血慢、損傷大、愈合難。

傳統(tǒng)的止血方法主要有兩種。一種是電凝止血法，它利用高頻電流通過組織時(shí)產(chǎn)生的熱效應(yīng)，使蛋白質(zhì)變性凝固從而封閉血管斷端。但這種方法存在組織熱損傷風(fēng)險(xiǎn)，且操作效率較低。另一種是使用常規(guī)止血材料，如紗布、明膠海綿、止血粉等。然而，這類材料往往貼附性差、機(jī)械強(qiáng)度不足，在動(dòng)態(tài)傷口（如關(guān)節(jié)、面部）或濕潤(rùn)創(chuàng)面上容易脫落，導(dǎo)致二次出血。

因此，開發(fā)一種兼具快速止血、溫和護(hù)創(chuàng)、主動(dòng)促愈三大功能的新型材料，成為創(chuàng)傷修復(fù)領(lǐng)域的迫切需求。這種理想材料應(yīng)能快速、溫和、持久止血，主動(dòng)促進(jìn)傷口修復(fù)，具備良好的生物相容性，避免炎癥反應(yīng)或異物排斥，使用時(shí)還需便捷。

這一新材料的開發(fā)挑戰(zhàn)，正是該團(tuán)隊(duì)一直關(guān)注的問題。

新型敷料 T - BC 的誕生：對(duì)天然材料的智能設(shè)計(jì)

起初，研究員們將目光投向了一種天然材料——細(xì)菌纖維素（BC）。細(xì)菌纖維素（BC）是由康普茶菌在培養(yǎng)液的氣液界面形成的濕膜材料。它具有多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，透氣性好，韌性強(qiáng)，與人體接觸時(shí)不會(huì)引起免疫反應(yīng)。這些優(yōu)良特性使其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到應(yīng)用。在研究員看來，它是制作新型敷料理想的“地基”。但天然形成的 BC 生物活性不足（如缺乏止血功能），限制了其在復(fù)雜創(chuàng)面中的應(yīng)用。

于是，研究員們開始尋找能激活 BC 潛能的“鑰匙”。凝血酶是止血反應(yīng)中的關(guān)鍵酶，它不僅能迅速催化纖維蛋白形成血凝塊，還能參與調(diào)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(chuàng)面使用時(shí)，常因易被體液降解、局部停留時(shí)間短、粘附性差等問題，導(dǎo)致療效受限。

如何將這二者“組裝起來”？這個(gè)疑問成了突破的關(guān)鍵。為此，研究員設(shè)計(jì)了一種特殊的“生物掛鉤”——纖維素結(jié)合結(jié)構(gòu)域（CBD）。他們通過基因工程手段，將凝血酶與 CBD 融合為一個(gè)蛋白，然后把 BC 膜浸泡在蛋白溶液中。借助 CBD 的橋接作用，凝血酶會(huì)持久穩(wěn)定地錨定在纖維素膜上。這樣，天然的“地基”與智能的“止血引擎”完美結(jié)合，T - BC 敷料誕生了！

T - BC 敷料實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)：止血與愈合的“雙優(yōu)答卷”

開發(fā)出 T - BC 敷料后，研究員們通過大鼠肝臟切口模型驗(yàn)證了它的止血效果。CBD - 凝血酶與 BC 基質(zhì)的穩(wěn)定結(jié)合，將 BC 轉(zhuǎn)化為具有生物活性的功能性止血敷料，可在 1 分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速止血。

其次，在模擬深Ⅱ度燒傷削痂創(chuàng)面的大鼠模型中，T - BC 敷料展現(xiàn)出顯著的促愈合效果。治療組在第 5 天的創(chuàng)面閉合率明顯高于未處理組，表明該材料可有效加速創(chuàng)面愈合進(jìn)程。

為進(jìn)一步了解材料作用的機(jī)制，研究員進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，發(fā)現(xiàn) T - BC 能夠調(diào)控多條與血管新生、炎癥消退和細(xì)胞外基質(zhì)重塑相關(guān)的信號(hào)通路，提示其在多階段創(chuàng)面修復(fù)過程中發(fā)揮協(xié)同作用。

安全可靠，前景廣闊：從實(shí)驗(yàn)室走向臨床應(yīng)用

研究員們還系統(tǒng)開展了 T - BC 敷料的細(xì)胞毒性、溶血活性與組織相容性評(píng)價(jià)，相關(guān)結(jié)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(chuàng)面修復(fù)中的應(yīng)用。

但是，該敷料要實(shí)現(xiàn)臨床應(yīng)用還有一段路要走，主要是需要提升融合蛋白的產(chǎn)量以降低它的生產(chǎn)成本。針對(duì)這一問題，該團(tuán)隊(duì)在后續(xù)的工作中會(huì)著重摸索，力爭(zhēng)早日實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。

盡管存在產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)，這項(xiàng)研究的科學(xué)價(jià)值與臨床潛力不容忽視。本研究開發(fā)的“蛋白功能模塊 - 碳水化合物結(jié)合域 - 碳水化合物基質(zhì)”（凝血酶 - CBD - 纖維素）的模塊化組裝技術(shù)，不僅成功構(gòu)建了 T - BC 這一具體產(chǎn)品，更重要的是為創(chuàng)面敷料的功能定制提供了新方法?；谶@一技術(shù)，我們有望在未來實(shí)現(xiàn)急性創(chuàng)傷和慢性難愈性創(chuàng)面的精準(zhǔn)化和個(gè)性化治療。

策劃制作

出品丨科普中國(guó)

作者丨王瑤敏 中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院

監(jiān)制丨中國(guó)科普博覽

原標(biāo)題：《創(chuàng)口一分鐘內(nèi)止血，愈合效率提升 40%，新型止血敷料來了！》

本文僅代表作者觀點(diǎn)，版權(quán)歸原創(chuàng)者所有，如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)?jiān)谖闹凶⒚鱽碓醇白髡呙帧?/p>

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