失控性出血是创伤相关死亡的主要原因,这突显了快速有效止血的迫切需求。当前的止血材料存在诸如凝血缓慢和机械强度弱等局限性,而大多数生物粘合剂为了生物相容性和可降解性,会牺牲它们对湿组织的粘附性能。
2025年2月7日,浙江大学毛峥伟教授、丁元副教授、王伟林教授在国际知名期刊Nature Communications发表题为《Molecular self-assembly strategy tuning a dry crosslinking protein patch for biocompatible and biodegradable haemostatic sealing》的研究论文,Lisha Yu、Zhaodi Liu为论文共同第一作者,毛峥伟教授、丁元副教授、王伟林教授为论文共同通讯作者。
毛峥伟,浙江大学教授,国家杰青,国家优青,英国皇家化学会会士。1980年出生,2002年本科毕业于浙江大学,同年保送浙江大学研究生,导师为沈家骢院士和高长有教授,2007年获浙江大学博士学位。2007-2009年在德国马普胶体与界面研究所从事博士后工作。2009年起在浙江大学工作,2010年任副教授(博士生导师),2019年晋升为教授。
毛峥伟教授的主要研究兴趣为高分子纳米生物材料。主要研究方向是于超分子作用构筑构筑具有独特微结构和微环境响应性能的高分子纳米材料,用于调控药物传递和释放行为,从而为重大疾病(如肿瘤、中枢神经损伤、心肌梗死、椎间盘损伤等)的治疗提供新方法。
在Nature、Nature Nanotechnology、Nature Cell Biology、Nature Communications、Science Advnaces、Advanced Materials、Biomaterials等本领域顶级期刊上发表SCI论文150余篇。论文被他人正面引用13000余次。
丁元,浙江大学副教授,国家“万人计划”青年拔尖人才。其研究方向包括肝癌肿瘤免疫调控和治疗;新型纳米药物研发及转化;医学人工智能;肝胆胰精准手术创新;肝移植及儿童肝移植。
王伟林,浙江大学教授、医学院附属第二医院院长,香港外科医学院荣誉院士。其研究方向为肝移植及儿童活体肝移植、肝胆胰肿瘤精准诊治、医学人工智能、新型纳米药物研发及转化。
作者提出了一种分子自组装策略,开发出一种生物相容且可生物降解的基于蛋白质的贴片,具有优异的粘附性能。
该策略利用修饰有疏水基团的纤维蛋白原诱导自组装成水凝胶,随后将其转化为干贴片。这种蛋白质贴片通过干燥交联方法和强大的分子内/间相互作用,增强了在湿润组织上的粘附性能。
该贴片在猪渗出性伤口和猪严重急性出血中均表现出优秀的止血效果。它保持了生物活性,在确保持续密封伤口的同时逐渐在体内降解,这使其成为临床组织密封应用的有前景的候选材料。
图1:制备与表征
图2:分子内/分子间相互作用与蛋白质缠结
图3:机械性能和粘附性能
图4:生物相容性和生物可降解性
图5:生物相容性和伤口愈合效果
图6:猪出血中的止血密封效果
综上,作者提出了一种基于分子自组装策略的新型生物相容且可生物降解的基于蛋白质的止血贴片(FgC6)。该贴片通过在纤维蛋白原上引入疏水基团,诱导其自组装形成水凝胶,再转化为干贴片,利用干燥交联方法增强对湿组织的粘附性能,实现了快速、有效的止血密封。
该研究解决了现有止血材料凝血速度慢、机械强度弱以及生物粘附剂在湿润环境下粘附性能差等问题,为开发新一代高性能、生物相容的止血材料提供了新的思路和方法。
FgC6贴片具有快速止血、生物相容性好、可降解等优点,有望在临床创伤止血、外科手术止血以及紧急医疗救援等领域得到广泛应用,尤其适用于难以控制的严重出血情况,能够显著提高止血效率,减少患者失血量,降低手术风险,具有重要的临床应用价值。
Yu, L., Liu, Z., Zheng, Y.et al. Molecular self-assembly strategy tuning a dry crosslinking protein patch for biocompatible and biodegradable haemostatic sealing. Nat Commun16, 1437 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-56726-9