来自羊肠线的灵感设计——智能生物衍生缝合线能检测炎症

据16日发表在《物质》期刊上的论文，受数千年前发明的羊肠线缝合线的启发，美国麻省理工学院的工程师设计了一种智能生物衍生缝合线。这种缝合线不仅可将组织固定在适当的位置，还能检测炎症和释放药物，尤其可帮助克罗恩病患者在切除部分肠道的手术后痊愈。

这种新型缝合线是从动物组织中提取的，类似于古罗马人最早使用的“肠线”缝合线。研究团队在缝合线上涂上水凝胶，这种水凝胶可嵌入传感器、药物，甚至是释放治疗分子的细胞。

肠线缝合的发展得益于羊肠线的制造工艺。羊肠线由来自牛、绵羊或山羊的纯化胶原蛋白链制成，可形成结实的线，在大约90天内自然溶解。直到今天，羊肠线仍然用于许多类型的手术。

此次，研究人员设想，这种缝合线应该能帮助克罗恩病患者截肠手术后的伤口痊愈。克罗恩病引起的瘢痕组织或炎症会导致肠梗阻，这类患者的部分肠道可能需要通过手术切除，然后将健康的两端连接起来并缝合。但如果缝合不严密，会对患者造成很大伤害。

为了帮助降低这种风险，麻省理工学院团队希望设计一种缝合线，不仅能将组织固定在适当的位置，还能检测炎症，而炎症是肠道缝合后未能正常愈合的早期预警信号。

研究人员用猪组织制作了新的缝合线。他们使用洗涤剂对猪组织进行脱细胞处理，以减少在宿主组织中引发炎症的可能性，留下一种无细胞物质，这一过程称为“脱肠”，在将组织脱水并拧成线后，研究人员评估了它的抗拉强度，发现它与商业上可买到的肠线相当。与传统的肠线相比，“脱肠”线缝合引起的周围组织的免疫反应要小得多。

研究人员表示，他们的方法提供了一种利用脱细胞组织进行传感和传递的新平台，这将打开组织衍生材料新应用的大门。