灵感来自蠕虫的胶水可以挽救你的生命
材料科学家和工程师正在发现有机物质及其性质的秘密，并将它们应用于困难的挑战，如微创手术。其中一个团队似乎是由海洋蠕虫的粘性分泌物的成功新医用粘合剂的尖端。但是从科学发现对商业成功的旅程已经铺设了许多工作，并且从蠕虫使用的配方中广泛传达。它远非结束。
灵感：沙堡蠕虫
沙堡蠕虫(Phragmatopoma Californica)是一种生活在潮间带动态环境中的太平洋多毛类蠕虫。作为对抗海浪机械力和捕食者窥视的生存策略的一部分，这种蠕虫用胶水把贝壳和沙粒粘在一起，形成一个管状的家。这些管子的菌落可以有几米宽。在暴露的低潮期间，蚯蚓留在它的盖层下面，当潮水来的时候，蚯蚓伸出它的触手在水中捕捉食物。它并不是唯一使用水下胶的公司;贻贝、牡蛎和藤壶在海洋环境中都使用这种策略。
这种胶的组成已经成为研究对象有一段时间了，2005年，J.赫伯特·韦特实验室的一个团队加州大学圣巴巴拉分校能够对这种生物粘合剂的蛋白质结构进行排序，并描述它是如何固定的。不足为奇的是，这些蛋白质与在贻贝足部发现的蛋白质相似，属于一个叫做多酚蛋白质的小群体。制作和分配的胶水非常像两部分环氧树脂，蛋白质和相关的粘附形成侧组分别形成，然后混合，因为他们从腺体分泌。胶水在水下30秒就会凝固，大约6小时就会固化。研究人员认为，这种环境是由酸性蛋白质混合物和碱性海水相遇触发的。
2009年，罗素J. Stewart的实验室犹他大学能够制造出这种胶水的合成版本。这个小组能够取得类似的结果，而不是盲目地模仿自然版本的化学结构。侧链的结合用于交联和形成一个复杂的凝聚体，疏水阵列，是开发这种粘性，不混相液体的重要。
应用程序开发
Jeffrey M. Karp的集团报告了他们在2014年1月发行科学翻译医学问题的新型外科胶水，“抗血管手术胶水，用于修复血管和心脏缺陷。”其规定的目标正在开发一种无毒，强烈的粘合剂，可以在手术的湿和动态环境中工作。这是为了改善微创重建心血管手术。关键设计标准是其物质将是“仿生，稳定的水不溶性前体，可以抵抗体内冲洗，通过光活化地原位固化，并达到水密封但柔性粘合。”
KARP是Brigham和Boston的Brigham和女子医院的生物工程，医学副教授哈佛医学院在院系上哈佛干细胞研究所和麻省理工学院．他也是壁虎生物医学．
他和他的团队热衷于改进手术技术，特别是使用粘接剂进行组织修复，而不是传统的钉书器。这是一个极具挑战性的环境，在这里粘东西:拥挤潮湿的空间，高度灵活的组织不断移动，从业者在关键的时间限制下。
目前的临床方法包括使用医用级氰基丙烯酸酯（“超级胶水”）或纤维蛋白密封剂，并且两者都具有严重的缺点，有毒或弱粘合剂，并且在固定之前通过血流洗掉。正在开发的其他粘合剂取决于使其应用有限的特定的化学相互作用，并且它们的催化序列使得预先定位困难。
虽然该小组提到最初的灵感来自几个动物配方，包括来自沙堡蠕虫的合成胶，但他们选择了一种合成胶作为其基础，它在2007年开发了一种生物相容性弹性体，聚癸二酸甘油丙烯酸酯(PGSA)。它含有人体中已经存在的成分:甘油是脂类的基本成分，癸二酸是脂肪酸的代谢中间体。这两种药物都得到了美国食品和药物管理局的批准。PGSA可以在5到30秒内光固化，这使它成为医疗程序的理想选择。
该组实验的结果是由PGSA前体和光引发剂组成的疏水性光活化粘合剂（HLAA）。它在体外和体内测试过这一点，其中包括猪组织和大鼠心脏。它报道了对软组织的优异的生物相容性，良好的粘附性，并且重要的是，由于血流引起的粘合性能没有洗涤或降低。对电流方法和材料的优点很多，因为没有手术允许定位疏水性预聚物和这种快速固化，这避免了光源热量的潜在损坏。此外，研究人员要求通过调节其公式和控制固化时间和光强度来调节物质的机械性能。最近，研究人员已经能够将粘合剂制造100倍，并打算在2015年的活猪中测试它。
市场
HLAA的成功表现为卡普的新公司Gecko Biomedical带来了希望，这是一家总部位于巴黎的生物技术初创公司。Gecko Biomedical是一家私营企业，由Omnes Capital、CM-CIC Capital Innovation和capdecide Management等投资者出资。它还得到了法国政府的资助。这笔钱将用于进一步开发Gecko的“生物灵感外科解决方案”系列产品。
这家公司汇集了麻省理工学院(MIT)的科学人才，即罗伯特•兰格(Robert Langer)和卡普(Karp);由伯纳德·吉利(Bernard Gilly)创立的iBionext网络，以巴黎视觉学院(Institut de la Vision)为中心;还有资本投资者。
该公司的市场重点是微创手术，可立即固化的胶水，可以满足体内环境的要求，具有很大的优势。如上述科学论文所述，HLAA也可能成为各种组织修复的新标准选择。
在此胶水成为手术室的常规特色之前，还有很多剩余的。其发展在临床前试验位置，这意味着它尚未在人类上进行测试，但公司已经扩大了生产的材料，稳定了制定，并打算在2015年或2016年初开始人类试验。新配方，诸如粘度和粘合强度等特性的微调以及如何更好地将生物活性治疗融入混合物中的探索。除此之外，必须对毒性和安全研究进行铺平临床阶段。本发明人设想的人类测试的一种可能的早期途径是缝合线出血或小撕裂的止血剂，因为胶水密封得很好。这种更有限的性能和安全测试可能会出现在内部组织修复所需的更复杂和长期研究之前，如贴片到心脏。
自然学家最初的好奇心，科学家的实地研究和分析，化学家的合成替代品的开发，生物医学工程师的有用应用的开发，都有助于将这种创新推向市场。虽然不可能知道下一阶段的发展会取得多大的成功，但科学如何利用自然造福人类，这是一个令人鼓舞的故事。
