耐酸可注射生物粘合剂用于无缝缝修复大范围胃穿孔

无需缝合的胃壁封堵

当胃壁突然出现破口时，酸性内容物可能流入腹腔，迅速危及生命。如今，外科医生通常会紧急送患者入手术室并用手工缝合撕裂处，这既精细又耗时。该研究描述了一种新的可注射凝胶，可通过微创器械输送，快速堵住大型胃孔，能在强酸环境中保持稳定，并在体内愈合过程中逐渐降解。

泄漏的胃内的危险

胃穿孔是胃壁全层的破裂，可导致腹膜炎、败血症及多器官衰竭。传统修补依赖缝线或缝合器，但在湿滑、不断移动的组织上很难放置，且本身可能造成额外损伤与瘢痕。现有的医用粘合剂要么变脆，要么在强酸中强度不足，要么在胃尚未愈合前就膨胀并分解，尤其是在缺口较大时。医生需要一种能在潮湿环境中快速应用、能在持续挤压与搅动下保持位置，同时又不会长期滞留并刺激邻近器官的封堵剂。

几秒内凝固的凝胶

研究人员开发了一种由已在其他治疗中使用的医用级构件制成的可注射水凝胶。两种液态成分在双筒注射器的出口处混合，约五秒内转变为透明且柔韧的凝胶。当混合物接触湿润的胃组织时，会吸收表面水分，使接触区域适度变干，从而与组织蛋白形成牢固结合。这形成了与不规则伤口形状贴合的紧密、无缝封闭。由于凝胶本身保持一定的柔软和伸展性，它能随胃在消化过程中膨胀和收缩而移动，而不会开裂或剥离。

为耐酸与运动而建

许多早期凝胶通过易被酸破坏的化学键连接，导致其膨胀并解体。在这项工作中，团队重新设计了内部结构，使链间由更坚固的连接键结合，并通过密集的氢键加固。在真实的人类和猪胃液测试中，新型凝胶几乎不膨胀，并在数周内保持其强度与对组织的粘附力。与几种商业粘合剂相比，它在破裂前承受更高压力，抵抗流动液体冲刷，并在模拟胃液浸泡后仍保持粘附。分子层面的计算模拟显示，这种新的连接策略形成了更紧密的网络，能阻挡酸和酶深入材料内部。

从台架试验到活体胃

该凝胶首先在分离的猪器官上接受挑战，能无泄漏地封堵长达六厘米的孔洞，即便在低pH并充满着色液体且器官被移动时亦然。在大鼠体内，该材料在无缝修复较小胃缺损时比缝合或一种商业封闭剂产生更少的瘢痕和炎症，且在数周内逐渐降解。团队还研究了胃内的基因活动和细菌群落，发现与一种常用粘合剂不同，新型凝胶对正常模式的扰动极小。最后，在活体猪上，研究者对三厘米全层穿孔通过腹腔镜输送了该凝胶，并通过腹腔镜与内镜监测愈合情况。接受治疗的动物恢复良好，闭合牢固，内瘢痕少，器官间异常粘连减少。

这对患者意味着什么

总体而言，该研究表明一种耐酸的可注射凝胶能快速无缝封堵胃的大范围破口，在愈合期间抵抗胃内恶劣环境，随后分解而不毒害细胞或扰乱肠道的自然平衡。如果能转化到临床，这类材料可简化急诊修复、缩短手术时间，并降低重症消化道损伤患者发生泄漏和长期并发症的风险。

引用: Wang, Z., Cao, B., Li, L. et al. Acid-tolerant injectable bioadhesive for sutureless repair of large gastric perforation. Nat Commun 17, 4364 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71031-9

关键词: 胃穿孔, 生物粘合水凝胶, 无缝修复, 胃外科, 组织封闭剂