我們的肺就像兩個能夠收縮舒張的“氣囊”，“氣囊”如果漏氣，就會引起氣胸，嚴重者有喪命的風險。目前，我們治療氣胸的主要方式是縫合或釘合，但這種方式很難完全密閉傷口，肺仍有很大的“漏氣”風險。雖然臨床醫生會在縫合/釘合部位涂抹生物膠水加固，但用于內臟的膠水強度弱，封堵效果不夠理想。

在位于華南理工大學的國家人體組織功能重建工程技術研究中心，施雪濤教授團隊歷時10年創新研發了一款新型高強度可降解膠水，無需預先縫合/釘合，只需在肺部傷口上涂抹，便能實現100%的氣胸修復（動物試驗層面）。不僅如此，在骨折或其他臟器破損時，只需要調節一下膠水的配比，即可達到“縫合”傷口的效果。

本期《科技周刊》，我們來到施雪濤教授的實驗室，一探這一新奇的生物膠水。

據介紹，在我國，肺癌發病率在所有腫瘤中居首位，很多肺癌患者需要手術治療。腫瘤切除后，一般要進行縫合或釘合，但就算縫或釘得再牢，仍會出現漏氣。根據《新英格蘭醫學雜志》的報道，部分肺癌患者手術出院后不久便死亡，大部分死因不是手術問題，而是突發氣胸，來不及搶救。

“醫學上一直沒有特別好的手段能100%解決氣胸。”施雪濤介紹，氣體分子遠遠小于液體分子，縫合線或金屬釘可以阻止血液，但阻止不了漏氣，傳統的醫用膠水成分主要是水凝膠或纖維蛋白膠類，固化后呈果凍似的黏稠狀，力學性能較差，且在人體內降解太快，無法長期封堵傷口。

此外，肺是時刻處于動態的器官，對封合物的力學要求很高，也讓傳統膠水“無力應對”。還有一類醫用膠水是醫用502膠，力學性能很好，但具有一定毒性，至今無法在體內使用，只能用于皮膚表面。

針對這些痛點，從2015年開始，施雪濤團隊在國家人體組織功能重建工程技術研究中心的項目支持下研發新型膠水。“我們的膠水必須滿足三大條件，一是材料能降解，二是力學性能強，三是安全無毒。”

團隊相中了一種聚氨酯材料，此前，這種高分子材料在工業中應用廣泛，在醫學上也可用于人工血管，其優勢是力學性能非常好，生物安全性好，但缺點是不能降解，常以固態的形式存在，也無法直接用來黏合傷口。

如今，醫用聚氨酯膠水已經完成了工業化放大，可以實現年產100萬支的產能。

除了封堵肺部破損，這款膠水還可以實現力學性能和凝固時間可控。施雪濤介紹：“目前，我們能夠通過調節膠水的力學性能，使其用于各種手術、創傷后的止血封閉，從很軟的腦組織、心肺組織到很硬的骨組織，幾乎涵蓋人體大外科的所有器官組織。”

動脈大出血需要緊急封閉，調控后的膠水可以實現10秒鐘固化，實現快速封堵。骨組織對力學性能的要求很高，醫生在做手術時需要對骨骼塑形，所以固化時間設為3—5分鐘，固化后，膠水的力學強度可調整到松質骨的水平。通常來說，骨組織要一年半才能完全長好，可將膠水調節到一年半左右完全降解，這樣新骨就生長出來了。“我們做過羊的骨折膠水修復實驗，羊術后很快可以下地走路。”

“至于肺組織，肺結節、肺癌患者傷口愈合時間約為2—3個月，我們的膠水3—4個月可完成降解，并在體內就代謝成氨基酸、醇類物質和二氧化碳，隨著人體代謝排出體外。”施雪濤說。

團隊還針對一些特殊器官組織對膠水進行優化。“如腸組織，做腸炎、腸癌局部切除后，如果只手術縫合，會存在組織液滲漏到腹腔風險，導致術后腸粘連。如果是用調節后的膠水，完全可以把組織液封堵住，避免腸粘連的發生。”在剖腹產手術時，因為從腹部皮膚到子宮共有7層組織，術后易發生組織錯位，組織液滲漏。如果在手術中搭配使用可降解的縫合線和膠水，可以防止每一層組織液往外滲。

團隊與多家醫院合作，利用AI模型調控配比，制作出不同凝固時間、力學性能和降解時間的膠水。

“我們已和醫院聯合開展動物實驗，如利用膠水對受損的豬表皮、肌肉、肋骨、肺等多組織器官進行修復。實驗效果很好，手術時間也得到了縮短。”施雪濤說。

據介紹，目前，聚氨酯膠水已進入成果轉化階段，建立了標準化的生產車間，準備臨床應用。

目前，國內的大型藥企也看好施雪濤團隊的研究成果，“藥企拿我們的膠水進行實驗，認為我們的膠水力學性能過硬。雖然醫用膠水還未在國內普及，但使用膠水是一個趨勢，我認為這是一個很好的發展方向。”

在廣州，科學家們還通過科研攻關，將膠水制成封堵血管的新材料，達到“餓死”癌細胞的效果。

在廣東粵港澳大灣區國家納米科技創新研究院孵化的納米醫用凝膠制造商廣納安療科技有限公司，記者見到了一款溫敏納米醫用凝膠。據介紹，這一創新醫療器械被用于全國的200例肝癌患者的臨床試驗，“我們快完成患者入組了，目前的治療效果符合預期。”企業負責人李涵說。

溫敏納米醫用凝膠有何作用？李涵介紹，針對肝癌、腎癌等血供豐富的腫瘤，通過阻塞提供養料的血管，從而“餓死”腫瘤。

目前，市場上的腫瘤栓塞劑主要分為固體栓塞劑和液體栓塞劑。但固體栓塞劑流動性差，無法進入末梢小血管；液體栓塞劑流動性雖好，但很容易被血液沖掉，無法起到封堵作用。此外，傳統栓塞治療往往會導致患者的疼痛加劇。

相比之下，溫敏納米凝膠在較低溫度下呈液態，其中包含了非常多的納米凝膠顆粒。隨著凝膠溫度升高到人體體溫，其中的納米顆粒就會從親水狀態變成疏水狀態。納米凝膠團聚在一起，由液體變成固體，實現對腫瘤血管的適形栓塞，從而實現良好的栓塞血管功能。

未來，我們除了有望用神奇的膠水來填補肺結節手術帶來的肺部破損，新的肺結節治療手段也正應運而生。

近日，廣州實驗室在廣州醫博會上展示其突破性成果，在廣州實驗室專題展區，記者就看到了一項呼吸介入液氮冷凍治療肺周結節的創新成果。這項技術以液氮為制冷劑，通過支氣管鏡將球囊冷凍探針精準送達肺周結節部位，利用球囊產生的超低溫（約-145℃）使病變組織快速凍結并形成冰晶，從而凍死腫瘤細胞。同時利用冷凍消融誘導較強的免疫反應，通過冷凍消融與免疫治療相結合，為肺癌的治療提供更多機會和方案。

廣州實驗室展臺的工作人員告訴記者，這項技術可實現微創精準，快速恢復，患者術后無明顯出血，恢復周期顯著縮短；此外，可與支氣管鏡導航機器人配合，實現全肺實質的可視定位和精準治療。