從動(dòng)物肌腱再到羊腸和絲綢，外科手術(shù)縫合線多種多樣，作為手術(shù)中必不可少的部分，縫合方式與傷口的恢復(fù)程度、感染程度以及是否會(huì)遺留疤痕等等都密切相關(guān)。

7年前，葡萄牙生物工程學(xué)家Maria Pereira發(fā)明了一種用于組織修復(fù)的生物形態(tài)可編程聚合物（可稱為“生物膠水”），外科醫(yī)生用其配合縫合線使用，以解決初生嬰兒心臟缺陷修復(fù)時(shí)，縫合線帶來的額外撕裂問題。

Maria Pereira也因此獲得了2014年《麻省理工科技評(píng)論》“35歲以下科技創(chuàng)新35人”，并在201 5年獲得福布斯醫(yī)療領(lǐng)域“30位30歲以下精英榜”的榮譽(yù)。

Maria Pereira

近日，她參與創(chuàng)辦的公司Tissium宣布完成了5000萬歐元（約合5900萬美元）的C輪融資，用于將其生物形態(tài)可編程聚合物推廣到更多的適應(yīng)癥，同時(shí)進(jìn)一步擴(kuò)大公司規(guī)模。

華爾街老牌券商國泰財(cái)富集團(tuán)旗下的凱輝健康參與了本輪融資，其它投資機(jī)構(gòu)包括Sofinnova Partners和先前的投資者。凱輝健康的聯(lián)合創(chuàng)始人兼管理合伙人Hongjie Hu也加入了Tissium的董事會(huì)。

01紫外線照射下5秒凝固

受到壁虎剛毛的靈感啟發(fā)，Jeff Karp博士及其同事在2005年開發(fā)了一種名為PGSA的聚合物（聚甘油癸二酸酯丙烯酸酯），它是甘油和癸二酸（某些脂肪分解時(shí)產(chǎn)生）的結(jié)合體。

Jeff Karp是哈佛大學(xué)布萊根婦女醫(yī)院的醫(yī)學(xué)教授，其實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目包括高科技護(hù)膚、組織粘合劑和3D打印生物醫(yī)學(xué)設(shè)備等。此前，Jeff Karp就效仿刺頭蠕蟲開發(fā)了仿生醫(yī)用粘合劑，效仿豪豬的刺制造了人造微針。

為了模擬壁虎腳底的粘性，研究團(tuán)隊(duì)在由PGSA制成的材料表面上蝕刻出微小的柱子，每平方毫米留下大約100萬根柱子。與壁虎的腳一樣，柱子極高的表面積使膠帶具有粘性。

壁虎的腳主要通過相對(duì)較弱的范德華力進(jìn)行黏附，范德華力會(huì)吸引靠近在一起的分子。為了使膠帶形成更持久的化學(xué)鍵，Jeff Karp及同事在柱子上涂上一層薄薄的葡聚糖，這是一種與組織表面結(jié)合的復(fù)雜糖。與簡(jiǎn)單的PGSA相比，膠帶的粘性提升了2倍，可承受每平方厘米約3牛頓～5牛頓的拉力。

每個(gè)剛毛之間的距離不到1微米

Jeff Karp也因這項(xiàng)發(fā)明獲得2008年《麻省理工科技評(píng)論》“35歲以下科技創(chuàng)新35人”。

外科密封劑制造商Cohera Medical曾開發(fā)過一種類似的膠水，但在FDA批準(zhǔn)程序的最后階段，膠水遇水固化，這完全限制了其在手術(shù)出血情況下的應(yīng)用。

為了提升膠水在水下的粘附性，Jeff Karp又開始觀察一種被稱為沙堡蠕蟲的生物。沙堡蠕蟲是生活在海岸線邊的一種生物，它們通過頭部分泌膠水將沙子和貝殼粘在一起，這種分泌物在冷咸水中會(huì)在30秒內(nèi)凝固成為堅(jiān)固的小管。退潮時(shí)，沙堡蠕蟲退回管狀“屋”內(nèi)，將它們的管屋封閉起來;漲潮時(shí)，它們從管屋里伸出觸須在水面上尋找食物。因此被稱為海岸線上的“建筑師”。

Jeff Karp和他的學(xué)生之一Maria Pereira很快意識(shí)到PGSA具備這種特性。他們和麻省理工學(xué)院的Robert Langer教授團(tuán)隊(duì)合作調(diào)整了PGSA的配方，以進(jìn)一步提高其在水下的粘附性，并將改造過的“新型膠水”稱為HLAA。

除了具有高度的生物相容性和生物可吸收性外，HLAA在紫外線照射下5秒內(nèi)就會(huì)凝固。盡管紫外線因其破壞DNA的能力而臭名昭著，但研究人員認(rèn)為5秒的時(shí)間不足以造成太大的危害。

Jeff Karp

02取代縫合線，明年推出產(chǎn)品

憑借著上述研究成果，Jeff Karp聯(lián)合Christophe Bancel、Maria Pereira在2013年創(chuàng)立了Tissium（原名Gecko Biomedical，寓意壁虎）。Christophe Bancel現(xiàn)擔(dān)任首席執(zhí)行官，他曾在比利時(shí)生物制藥公司UCB擔(dān)任合伙人，還是Moderna的首席執(zhí)行官StephaneBancel的弟弟。

2017年，該公司首個(gè)用作血管重建的膠水在歐洲獲得CE標(biāo)志，可以防止術(shù)后出血并加速止血。這種生物相容性聚合物為外科醫(yī)生提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的準(zhǔn)備和應(yīng)用過程，可以和縫合線補(bǔ)充使用，以幫助血管完全閉合。去年11月，該產(chǎn)品還獲得了FDA的批準(zhǔn)，開始在美國進(jìn)行臨床試驗(yàn)。

“第一款產(chǎn)品是一種在外周血管手術(shù)中與縫合線一起使用的血管密封劑，這驗(yàn)證了我們的技術(shù)和流程，并提供了一個(gè)平臺(tái)來構(gòu)建其他產(chǎn)品”，Christophe Bancel補(bǔ)充道，“我們的聚合物由3種單體組成，可以隨意調(diào)整比例，不同的比例適用于不同的組織。”

目前，歐美廠商已經(jīng)開發(fā)上市了多種不同類型的手術(shù)膠水產(chǎn)品。按原料來源的不同，大體上可分成5大類：（血）纖維蛋白類手術(shù)膠水、氰基丙烯酸類手術(shù)膠水、膠原蛋白類手術(shù)膠水、戊二醛類復(fù)合手術(shù)膠水與水凝膠型手術(shù)膠水。它們能將因手術(shù)而被切開的皮膚、肌肉、破裂眼球甚至重要臟器裂隙等牢牢粘合在一起，從而避免傷口縫合的麻煩及因傷口縫合不牢而引起的組織滲液等不良后果。

但Jeff Karp博士及團(tuán)隊(duì)的成果則應(yīng)用到了體內(nèi)。

此外，該聚合物還可用于高分辨率3D打印，以用作支架;還可以裝載藥物并遞送到身體任何部位。目前，該公司正在通過將3D打印的可植入設(shè)備和按需激活的粘合劑相結(jié)合，開發(fā)無縫神經(jīng)重建手術(shù)支架。

對(duì)于在無創(chuàng)組織修復(fù)上的目標(biāo)，Christophe Bancel在接受外媒采訪中表示，在改進(jìn)現(xiàn)有的方案和解決未滿足的需求上，Tis sium計(jì)劃開發(fā)完全不需要縫合線、縫合釘?shù)哪z水。

“我們重點(diǎn)關(guān)注的第一個(gè)市場(chǎng)將是無線縫合周圍神經(jīng)修復(fù)、無創(chuàng)傷性疝氣修復(fù)和高壓心血管密封，對(duì)于這些領(lǐng)域，我們都已經(jīng)開發(fā)并產(chǎn)業(yè)化了產(chǎn)品。我們還將著眼于耳鼻喉應(yīng)用、消化外科、泌尿科、眼科、神經(jīng)修復(fù)等?！盋hristophe Bancel透露。

目前，Tissium擁有18項(xiàng)專利，并有26項(xiàng)正在申請(qǐng)中?！拔覀兊哪繕?biāo)是在2022年成為一家有商業(yè)化產(chǎn)品的公司，并與一兩家大型MedTech公司建立合作伙伴關(guān)系，從而驗(yàn)證我們的產(chǎn)品價(jià)值和商業(yè)模式?！盋hristophe Bancel說道。（摘自美《深科技>）（編輯/王珂）