受蠕虫启发产生的胶水某天可能会拯救你的生命
材料科学家和工程师们正在探索有机物质及其特性的秘密，并将其应用于微创手术等困难的挑战中。一个这样的团队似乎正处于一种成功的新型医用粘合剂的尖端，这种粘合剂的灵感来自于一种海洋蠕虫的粘性分泌物。但是，从科学发现到商业成功的旅程是由许多人的工作铺就的，而且从蠕虫使用的配方范围很广。这还远远没有结束。
灵感来源:沙堡蠕虫
沙堡蠕虫（Phragmatopoma californica）是一种太平洋多晶硅蠕虫，存在于潮间区的动态环境中。作为其生存战略对波浪的机械力和捕食者的窥探策略的一部分，蠕虫使用胶水将壳体和砂颗粒的粘合剂粘贴在一起以制作管子。这些管的殖民地可以是几米。在暴露的低潮期间，蠕虫仍然在其鳃盖下方，当潮水进入时，蠕虫延伸其触手以捕获水中的食物。使用水下胶水并不孤单;贻贝，牡蛎和雄鹿饼都在海洋环境中使用了这一战略。
这个胶水的化妆一直是研究的一段时间，并在2005年，来自J. Herbert Waite的实验室的团队加州大学圣巴巴拉，能够序列这种生物粘合剂的蛋白质结构，并描述它是如何设置的。毫不奇怪，蛋白质类似于贻贝杂烩中发现的蛋白质，属于一个称为多酚蛋白质的小组。制造和分配的胶水非常类似于两部分环氧树脂，用蛋白质和相关的粘合形成副基团分开形成，然后在从腺体中分泌时混合。胶水在30秒内落下水下，并在大约六个小时内固化。研究人员认为，该环境是由酸性蛋白质混合物和基础海水的会议引发的。
2009年，拉塞尔·j·斯图尔特的实验室犹他大学能够制作胶水的合成版本。该组能够实现类似的结果，而无需奴役地模仿自然版本的化学结构。用于交联的侧链的组合和形成复杂的凝聚化，疏水阵列，在显影该粘性不混溶的液体方面是重要的。
应用程序开发
杰弗里·m·卡普(Jeffrey M. Karp)的团队在2014年1月的《科学转化医学》(Science Translational Medicine)杂志上报道了他们开发的一种新型外科胶水，“用于修复血管和心脏缺陷的抗血外科胶水”。该公司的目标是开发一种无毒、粘结力强的粘合剂，能够在潮湿和动态的手术环境中工作。这是为了改善微创重建心血管手术。关键的设计标准是，其物质将是一种“仿生、稳定、不溶于水的前体，能够抵抗体内洗脱，通过光活化原位固化，并实现水密但灵活的粘结。”
卡普是波士顿布莱根妇女医院(Brigham and Women 's Hospital)的一名生物工程师哈佛医学院在学院哈佛干细胞研究所和麻省理工学院．他也是联合创始人壁虎生物医学．
他和他的团队热衷于改善手术的技术，特别是通过使用粘合剂来组织修复而不是传统钉书钉。这是一个极具挑战性的环境，可以粘合某些东西：在临界时间限制下，在恒定运动和从业者处具有高度灵活的组织拥挤的湿空间。
目前的临床方法包括使用医用级氰基丙烯酸酯(“强力胶”)或纤维蛋白密封胶，两者都有严重的缺点，要么有毒，要么粘结力弱，在贴敷前容易被血流冲走。其他正在开发的胶粘剂依赖于特定的化学作用，这使得它们的应用受到限制，而且它们的催化序列使预定位变得困难。
虽然该群体提到了几种动物灵感公式中的初始启发，包括由Sandcastle蠕虫的合成胶，它选择了它的基础是2007年的一种合成粘合剂，它在2007年的生物相容性弹性体开发，Poly（甘油癸二酸酯），PGSA。它含有已经在人体中的组分：甘油是脂质的基础组分，癸二酸是脂肪酸的代谢中间体。两者都经过美国食品和药物管理局批准。PGSA可以在五到30秒内进行照片固化，使其成为医疗程序的好候选人。
该小组的实验结果是一种疏水光激活胶粘剂(HLAA)，由PGSA前体和光引发剂组成。他们利用猪组织和大鼠心脏进行了体内外实验。该材料具有良好的生物相容性，与软组织的粘附性良好，重要的是，其粘附性能不会因血流而洗脱或降解。与目前的方法和材料相比，其优点有很多，因为没有程序允许疏水性预聚物的定位和这样的快速固化，从而避免了光源热的潜在损害。此外，研究人员声称可以通过调整其配方、控制固化时间和光照强度来调整该物质的机械性能。最近，研究人员已经能够将这种粘合剂的生产规模扩大100倍，并计划在2015年在生猪身上进行测试。
市场
HLAA的表现成功赋予了Karp新公司壁虎生物医学，这是基于巴黎的生物技术启动的前景。壁虎生物医学是私人拥有的，并由一群投资者资助，包括奥纳斯资本，CM-CIC资本创新和CAPDecisif管理层。它还已收到法国政府的资金。这笔钱将用于开发更多壁虎的“生物透露手术解决方案”。
公司是麻省理工学院的科学人才的交汇，即罗伯特兰杰和卡普;Ibionext网络，由Bernard Gilly创立，并在邻近洛杉矶视野围绕的巴黎居中;和资本投资者。
该公司的市场焦点是微创手术，可立即可达到体内环境所需的胶水，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。
在这种胶水成为手术室的常规功能之前，还有很多工作要做。该药物的研发处于临床前试验阶段，这意味着尚未进行人体试验，但该公司已将该材料规模化生产，稳定了配方，并计划于2015年或2016年初开始人体试验。新配方、黏度和黏合强度等特性的微调以及如何更好地将生物活性疗法融入药物混合物的探索都在进行中。除此之外，还需要进行毒性和安全性研究，为临床阶段铺平道路。发明者设想的一个可能的早期人体试验途径是作为缝合线出血或小撕裂伤的止血剂，因为这种胶密封性很好。这种更有限的性能和安全性测试可能会在更复杂、更长期的内部组织修复(如心脏补丁)研究之前进行。
科学家的初始好奇心，实地考察和科学家的分析，由化学家的合成交替的发展和生物医学工程师的有用申请的发展都有助于将这种创新带到市场范围内。虽然不可能知道下一阶段的发展将是如何成功的，但这是一个令人鼓舞的故事，了解科学如何为人类的利益挖掘性质。
