气泡使绷带更粘

一种使用超声波控制医用粘合剂粘性的新的简单方法无需使用任何可能有毒的化学物质来增加生物粘附力。 该技术由来自 麦吉尔大学 在加拿大和 苏黎世联邦理工学院 在瑞士，它可能被证明对组织修复、伤口愈合、可穿戴电子产品和药物输送等应用具有无可估量的价值。

绷带和膏药通常不能很好地粘在湿润的皮肤上。 主要作者解释说，超声波可以帮助克服这个问题，不仅是在皮肤上，而且在许多其他组织上，包括粘膜和主动脉 马振威，现就职于哈佛大学和不列颠哥伦比亚大学。

在他们的工作中，研究人员使用低频超声波诱导的微气泡使粘合剂更粘。 波浪局部“沸腾”了涂在组织基质上的粘合剂底漆中的液体（一种含有壳聚糖、明胶或纤维素的溶液），形成了向组织表面猛烈生长和破裂的气泡。 “然后将由聚丙烯酰胺或聚（N-异丙基丙烯酰胺）与海藻酸盐结合制成的水凝胶贴片应用于治疗区域以实现强粘附，”Ma 解释道。

“这种运动导致机械相互作用，将粘合剂瞬时推入皮肤和其他组织以获得更强的生物粘附力，”马说 物理世界. “通过简单地调整超声波的强度和操纵用于产生气泡的超声波探头，我们可以非常精确地控制创可贴的粘性。”

研究人员在大鼠和猪组织上测试了他们的技术。 他们发现超声波将组织和水凝胶之间的粘附能量放大了多达 100 倍，并将两者之间的界面疲劳阈值提高了 10 倍。 事实上，他们测得的粘附能超过 2000 J/m² 对于皮肤，约 295 J/m² 用于颊粘膜和大约 297 J/m² 对于主动脉。 相比之下，未经超声处理的水凝胶的粘附能约为 50、12 和 17 J/m²。

超声诱导空化

该团队的理论模型计算表明，这种生物粘附的主要机制是超声诱导的空化作用，它推动锚定引物并将其固定到组织中。 正是这些锚的机械互锁和相互渗透最终在水凝胶和组织之间产生了强大的粘附力，而不需要化学键合。

粘合剂还可用于通过皮肤输送药物。 “这种改变范式的技术将对许多医学分支产生重大影响，”马说。 “我们非常高兴能够将这项技术转化为组织修复、癌症治疗和精准医疗的临床应用。”

除了前所未有的生物粘附强度可控性外，研究人员表示，他们的技术将使更多类型的材料可以用作绷带、石膏和与生物组织的界面。 他们说，这将不可避免地扩大潜在的应用领域。

研究人员报告了他们的工作 科学.