2014-04-21

創新策略使器官修補更便利

Innovative strategy to facilitate organ repair
http://phys.org/news/2014-04-strategy.html

Apr 18, 2014

一項重大突破可能革新外科實務(surgical practice)與再生醫學。由來自 Laboratoire Matière Molle et Chimie (CNRS/ESPCI Paris Tech) 的 Ludwik Leibler 與來自 Laboratoire Recherche Vasculaire Translationnelle (INSERM/Universités Paris Diderot and Paris 13) 的 Didier Letourneur 所領導的團隊以奈米粒子水溶液示範黏合實務。這種奈米粒子水溶液能現場使用(in vivo,譯註:另指在體內),修補軟組織器官與組織。這種便利的膠合(gluing)方法已利用大鼠試驗過。當施用於皮膚上時,它會在幾秒內閉合深處傷口,而且提供無痕(aesthetic)、高品質的癒合(healing)。

它經過證實,也能成功地修補難以縫合的器官,例如肝臟。最後,這種溶液能使某種醫療裝置附著在跳動的心臟上,證明此療法在傳遞藥物與強化組織上的潛力。這項研究剛發表在 Angewandte Chemie 期刊的網站上。

在去年 12 月的某一期 Nature 上,Ludwik Leibler 領導的一個團隊提出一項新穎的概念:使用奈米粒子來膠合膠體(gels)與生物組織。原理很簡單:包含在溶液中的奈米粒子噴灑在欲膠合表面上,使之與膠體的(或組織的)分子網路結合。這種現象稱為吸附(adsorption)。膠體(或組織)與粒子在同一時間結合,此後,二表面之間會產生無數的連結。這種黏合過程,那並沒有涉及化學反應,只花幾秒鐘的時間。在他們最新發表的研究中,研究者在大鼠身上進行實驗以證明這種方法,能現場施用,有革新臨床實務的潛力。

在第一個實驗中,研究者比較二種深處傷口的皮膚閉合方法:傳統縫合與利用刷子施用水性奈米粒子溶液。後者更易於使用,而且能迅速閉合傷口直到它痊癒,沒有產生發炎或壞疽。所留下的疤痕幾乎看不見。

在第二項實驗中,依然在大鼠身上進行,研究者將此溶液施用在像肝臟、肺臟或脾臟這樣的軟組織器官上,那難以縫合,因為當針通過它們時,它們會被撕裂。在目前,沒有一種凝膠夠強健且對生物體無害。面對位於肝臟深處且嚴重出血的裂縫,研究者藉由噴灑水性奈米粒子溶液並在傷口二邊施壓以閉合傷口。出血停止了。為了修補斷開(sectioned)的肝葉,研究者也利用奈米粒子:他們將塗布奈米凝膠的薄膜膠合在傷口上,並停止出血。在這二種狀況中,器官機能不受影響,且動物存活下來。

"膠合一層薄膜以停止滲漏" 只是奈米粒子黏合所開啟的可能性之一。在一個全然不同的領域中,研究者成功利用奈米粒子來黏附一種生物可分解的、用於心細胞治療的薄膜,而不管起因於心臟跳動的潛在物理性約束(mechanical constraints)。他們因而證明有可能為了治療、修補或機械性強化的目的,將各種醫療裝置附著在器官或組織上。

這種黏著方法因為其臨床應用的潛在範圍而顯得特別。那很簡單、易於使用,而且所使用的奈米粒子(二氧化矽、氧化鐵)能被生物體代謝掉。它能輕易的與目前進行中的癒合與組織再生研究整合,且對再生醫學有所貢獻。

※ 相關報導:

* Organ Repair, Hemostasis, and In Vivo Bonding of Medical Devices by Aqueous Solutions of Nanoparticles
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201401043/full
Prof. Dr. Anne Meddahi-Pellé, Aurélie Legrand,
Dr. Alba Marcellan, Liliane Louedec,
Angewandte Chemie International Edition (2014)
Prof. Dr. Didier Letourneur and Prof. Dr. Ludwik Leibler.
doi: 10.1002/anie.201401043
雙氧水清創癒合慢已落伍
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