深夜11点，上海儿童医学中心，一台小儿心脏手术已持续超过7个小时。

　　主刀的心胸外科大夫陈会文此时已经很累了。下了手术台，他靠着墙，给一位浙大教授发去一条信息：“欧阳兄，盼望您的神药，今天手术，止血到现在。”

　　这台手术的止血过程，医护人员花了整整4个小时。“这个过程很是煎熬，”陈会文想起在一次会议时听说过的神奇胶水——

　　来自浙江大学的欧阳宏伟教授说，他的团队发明了一种新型水凝胶，能够有力粘附于湿润器官组织表面，在光的控制下迅速成胶，快速修补动脉、心脏等创口，并耐受住血液流动或心脏收缩时产生的压力。

　　神奇“胶水”目前已在猪等大型动物上证实了有效性，相关论文在最近一期《自然通讯》杂志上发表。

　　它能在湿滑的表面

　　牢牢粘附

　　功能化的即时止血和封闭伤口是临床上一个巨大的需求。

　　“如果能设计出一种‘胶水’，让医生告别缝线，伤口极速愈合，出血带来的风险就会大大降低。”4年前，欧阳宏伟开始了一项“阅读天书”计划，他说，人体就是一本丰富而精妙的材料学“天书”，蕴含着许多生物材料的设计思路。

　　补心“胶水”是一种新型水凝胶。这正是人体这部“天书”给研究人员最初的提示。

　　“我们的皮肤、肌腱、软骨等都可以看做是不同成分和配比的水凝胶。”欧阳宏伟认为，可以模仿细胞外基质，来做一种具有修复功能的水凝胶。

　　制造这种水凝胶的最大挑战在于界面，它要修补的界面是湿的。

　　这很好理解，湿，是普通胶水的“克星”——在墙上粘一个不干胶挂钩，为保证挂钩粘得牢固，墙面也必须得干燥。

　　“但是人体环境是湿的。”欧阳宏伟说，“尤其是血管破裂处，流动的血液冲击伤口，普通的‘胶水’还没粘碰上，可能就被冲走。”

　　欧阳宏伟研究团队设计出一种全新的水凝胶Matrix Gel，它的主要成分为明胶(GelMa)和光板机分子修饰的透明质酸（HA-NB），后者对光敏感。

　　只要光启动，Matrix Gel就迅速进入成胶阶段，它的内部会长出两层网络结构，帮助它从流动的液态变相为固态：首先是明胶上的双键自行交联，产生第一层网络；同时，HA-NB的醛基与明胶上的氨基酸产生交联，形成第二层网络。

　　“双层网络极大地提升了材料的力学性能，变得更抗压。” 论文的第一作者、浙大基础医学院博士后洪逸说，更令人惊喜的是，HA-NB的光生醛基还能与组织界面的氨基反应，形成共价键，“醛基就像胶水伸出的一双手，牢牢地抓住组织表面。”

　　这一创造性的设计，让“胶水”能在活动的、湿面的组织上，应付自如。实验表明：补心“胶水”的粘附力，可以抵抗290mmHg的压力，远高于常规收缩血压( 60~160mmHg)。

　　成功！

　　猪心破裂修复实验

　　猪的心脏大小与结构与人的心脏最为接近，跳动的心脏大出血是目前最难的止血情境。

　　研究人员在猪搏动的心脏上穿了一个6毫米直径的孔，鲜血瞬间喷溅而出。

　　这时，研究人员在伤口挤入Matrix Gel，再用一束紫外光进行照射，几秒钟之内，血止住了。在无需缝合的状态下，创口得到了闭合。

　　术后，研究小组对参与实验的猪进行了为期两周的恢复期检测，均未发现手术导致的任何异常。

　　“从动物实验的角度来说，这是心脏外科止血的一次革新。”陈会文用“震撼”两字描述他看到实验视频的印象。

　　在此之前，研究团队已经在猪肝脏大面积出血，猪颈动脉破裂等情况下测试Matrix Gel的性能，均显示了良好的修补性能。“于是我们想试试，对于难度最大的心脏破裂，Matrix Gel的能力如何。”欧阳宏伟说。

　　除了湿面修补这一挑战外，新型的水凝胶还体现了一定的强度。这种胶水能抵抗血液压力和心脏跳动的收缩压。

　　同时，受紫外光控制的成胶过程，也让修补过程变得易于操控。

　　将会是

　　万能的生物“胶水”？

　　在许多外科手术中，术后止血工作繁琐而艰巨，也是手术风险的敏感环节。

　　“在临床上，我们用来止血的药物、材料有10多种，速度较慢。对于动脉和主要脏器大出血没有有效的快速止血手段。很多时候我们能做的只有等待。希望这项技术能够早日走向临床，解决我们外科手术普遍的难题。”陈会文说。

　　“不仅仅是修补血管、心脏，外科医生在很多情况下都在‘补漏’，他们需要趁手的材料。”欧阳宏伟说，Matrix Gel是通过对FDA认证的天然蛋白和多糖进行改性而来，具有很好的生物相容性。

　　“它有可能用于其他很多组织修复。”洪逸认为，由于这种材料方便注射，这为体外进行内组织修复提供了可能。

　　“下一步，我们将研发出强度更好，也更便于操控的胶水。”欧阳宏伟说。

　　陈会文则对这一材料走向临床满怀期待：动物实验的结果应用到临床还有较长的道路，比如这种凝胶与人体其他组织的相容性、在血肉模糊的外科手术视野下是否有同样的效果、凝胶的安全性等。“期待尽快开展临床相关研究，真正做到止血‘无痕’”。