摘要:在今天上午,浙江大学医学院附属邵逸夫医院召开了“全球首款‘骨胶水’重大自主创新成果”媒体发布会,全球首款能够在人体血液环境中,实现即时强效黏合的骨胶水材料“骨02”碎骨粘合剂正式面世。
在今天上午,浙江大学医学院附属邵逸夫医院召开了“全球首款‘骨胶水’重大自主创新成果”媒体发布会,全球首款能够在人体血液环境中,实现即时强效黏合的骨胶水材料“骨02”碎骨粘合剂正式面世。
打石膏、装钉板一直是治疗人体骨折的主要手段,但传统的方式需要大切口和二次手术,并且对于粉碎性骨折治疗具有局限性。而使用“骨02”黏合技术,医生仅需要通过微创切口注入材料,3分钟内完成了粉碎骨块的精准黏合固定,并且“骨02”生物胶水会随着骨头愈合自然吸收,实现完全的生物降解,免除了二次手术的痛苦。
至于“骨02”的研发灵感,则是来自一种我们熟悉又美味的食材,牡蛎。牡蛎又叫生蚝、蚵仔,是我国海边常见的一种生物。相比其他的海洋生物,牡蛎有一种特别的能力,就是它可以牢牢地固定在海水中的物体表面,不管是混凝土的桥墩,还是金属的沉船上,无论多大的海浪都无法把牡蛎冲走。也正是因为这个现象,给了科研团队思路,从而解决了在人体湿性环境中黏合的难题。
那么,牡蛎究竟是如何做到如此牢固的呢?科学家们通过长期的观察和研究,最终发现了其中的奥秘。首先是牡蛎具有独特的生存方式,刚刚从雌性牡蛎生殖腺分泌出来的牡蛎幼虫,是可以游动的。当它们随波逐流接触到海中固定的物体时,就会开始分泌具有粘性的蛋白质,从而将自己固定。
而牡蛎第二个独特的技能,就是它们具有过滤和吸收水中钙离子的能力。这些钙离子在牡蛎体内形成碳酸钙,不仅成为保护牡蛎柔软身体的外壳,还可以和自己分泌的蛋白质进行混合,从而组成粘合剂。这种粘合剂就是天然的“水泥混凝土”,固化后会变成坚硬耐用的物质,将牡蛎牢固地粘合到基质上。甚至牡蛎坚硬的外壳,在我国很多地方还可以变成建筑的材料,组成别具特色的“蚝壳屋”。
最为重要的一点,牡蛎具有幼生和卵生两种繁殖方式。卵生的牡蛎是雌雄同体的个体,而幼生的个体则可以转换性别。两种繁殖方式可以根据环境进行变化,这样能大大提升牡蛎在环境中的生存能力,也让牡蛎总是以群体的方式出现。老牡蛎就像是“地基”,新生的牡蛎可以粘在老牡蛎的壳上,经过长年累月,就会让牡蛎群体更加牢固,难以被天敌或者海水清除。
正是因为这样的特性,我国很早就有“养蛎固基”的生物工程技术。就比如跨海而建的洛阳桥桥墩下,就进行了牡蛎的养殖。正因为牡蛎所分泌的天然粘合剂,让桥墩历经千年潮汐冲刷仍屹立不倒,也在今天成为“骨02”胶水的技术来源。
牡蛎的作用其实不止于此,在全球气候变暖的今天,牡蛎还是保护海洋生态的“无名英雄”。当牡蛎大量生长时,会形成天然的礁石礁,它犹如天然的防波堤,可以消散波浪的能量,使海岸线免受风暴的全面冲击。牡蛎还具有储存二氧化碳的能力,将二氧化碳变成固态的碳酸钙。并且牡蛎的过滤海水能力惊人,一只牡蛎一天能够过滤和处理约200升的海水,从而使污染的海水得到净化。
所以,当我们在称赞我国的科研团队独具匠心,发明出能减少病人痛苦的“骨02”胶水时,也不要忘记了“幕后英雄”牡蛎。自然界的生物总是能给予人类灵感,并通过科学家的智慧造福全部的人类。
1. 千年“养蛎固基”破百年“拼骨难题”,全球首款人体骨胶水诞生.https://www.jfdaily.com/wx/detail.do?id=979330
2. Oysters: an unsung hero in a changing climate.https://www.worldwildlife.org/stories/oysters-an-unsung-hero-in-a-changing-climate#:~:text=Superpower: coastal protection guardians,the full force of storms.
3. Understanding How Oysters Stick.https://thefishsite.com/articles/understanding-how-oysters-stick
来源:科学声音一点号