创伤和手术切口导致的失控出血是死亡的主要原因。快速止血可降低死亡率并提高受伤患者的生存率。临床广泛使用缝合线和缝合钉进行伤口闭合和止血，但其耗时并引发疼痛、液体或空气泄漏等并发症，突出了开发更高效止血技术和材料的需求。仅靠止血剂促进血液凝形成的血凝块较弱，使用物理控制出血的粘性密封剂能够改善这一缺陷，但商业化的组织胶粘剂存在粘合力弱或生物相容性、生物降解性不足的问题。几种粘附性能和生物相容性显著增强的组织胶粘剂，需要紫外线照射、施加稳定压力或延长凝胶化时间和界面反应以形成粘附力，大大限制了其止血效果。迫切需要实现快速有效止血的新材料。
理想的止血胶粘剂应具有快速凝胶化、强粘附力、生物相容性、可生物降解和稳定性等特点。纤维蛋白胶由纤维蛋白原和凝血酶组成，迅速形成纤维蛋白网络，对于提供物理屏障至关重要。然而，凝血酶成分存在血栓形成风险和储存不稳定性，纤维蛋白胶固有的弱粘附力限制了其止血应用的有效性。因此，需要开发一种具有强粘附性能和优异储存稳定性的凝血酶非依赖性水凝胶。高度特异性的knob-hole相互作用驱动纤维蛋白聚合形成纤维蛋白胶。
此外，类knob肽能够与纤维蛋白原强效结合。将肽与聚合物接枝还可以增强稳定性并赋予蛋白质结合能力。明胶具备优异的生物相容性和成本效益，可以修饰官能团以具备一定功能性。作者建议在明胶上修饰类knob肽，以获得纤维蛋白原结合能力，从而开发出不依赖凝血酶的纤维蛋白原水凝胶。此外，对湿组织的牢固粘附是出血控制中需要考虑的关键因素。水凝胶通过形成化学或物理键粘附于组织表面。海洋贻贝通过分泌富含儿茶酚基团的粘附蛋白紧密粘附在潮湿表面。儿茶酚基团有助于网络结构的形成，并增强粘附性能。3,4-二羟基-l-苯丙氨酸（DOPA）可用于复制优异的湿粘合性能。
图1 GDK/Fg水凝胶的制备和表征（摘自Biomaterials ）
受纤维蛋白聚合和贻贝粘连的启发，该研究借助knob-hole相互作用和儿茶酚基团相互作用，构建了一种明胶-DOPA-knob /纤维蛋白原水凝胶。knob肽和儿茶酚基团修饰明胶（gelatin-DOPA-knob，GDK），通过knob-hole相互作用与纤维蛋白原（Fg）交联，并通过儿茶酚基团之间的非共价相互作用增强内聚性能，从而促进GDK/Fg水凝胶的形成。水凝胶通过邻苯二酚基团和knob肽与血液覆盖组织中的活性基团和Fg相互作用，增强了界面粘附性能。GDK/Fg水凝胶的凝胶化速度与纤维蛋白胶相当，同时具有突出的粘合性能和良好的储存稳定性。作者进一步证明，GDK/Fg水凝胶作为一种高效的封闭剂，在大鼠肝脏和心脏出血模型中均表现出优异的止血效率。因此，GDK/Fg水凝胶的快速凝胶化、强粘附性、生物相容性和长期储存稳定性表明，其在临床应用中潜力巨大。
参考消息：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014296122400574X?via%3Dihub
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