对子宫内婴儿的强硬而灵活的治疗
在患有脊柱裂的儿童中,形成脊髓和大脑的神经管在产前发育早期没有关闭。这使得脊髓神经暴露在胎动和周围羊水的潜在损伤中。因此,虽然外科医生可以在出生后不久修复脊柱裂,但理想的情况是在怀孕期间覆盖暴露的区域,以保护发育中的脊髓。
我们缺少的是一种手术胶粘剂,这种胶粘剂本身可以承受胎儿的运动和生长,也可以被淹没羊水它对坚持的内容是有选择性的。波士顿儿童医院(Boston Children's Hospital)测试的一种新型无毒粘合剂凝胶可以满足这一要求。达里奥·福扎,医学博士,波士顿儿童母胎护理中心的一名普通外科医生,相信它可以改善脊柱裂和其他可能需要贴片的缺陷的产前手术。
这种凝胶是由威斯生物工程研究所和哈佛大学工程与应用科学学院(SEAS)开发的,灵感来自于黑色阿里蛞蝓的粘性分泌物。
“这次合作是真正的团队合作,它汇集了外科和生物工程专业知识,以解决一个重要的未满足的临床需求,”本杰明·弗里德曼博士说,他是Wyss研究所和SEAS的博士后研究员,共同创造了这项技术。“我们之前在许多活体模型系统中测试过这种坚韧的粘合剂,但没有一个像胎儿手术那么复杂。这些材料在这种具有挑战性的环境中表现得如此出色,我们感到震惊。”
测试一种鼻涕虫凝胶
了解到它在封闭心脏、皮肤和肝脏组织方面的良好性能,福扎决定从脊柱裂开始,在胎儿手术中尝试使用它。
Fauza说:“胎儿环境对外科胶粘剂提出了独特的挑战,特别是在脊柱裂的情况下。”“这些因素包括持续暴露在化学成分复杂的羊水中,以及胎儿在妊娠后期的快速生长。”
这种新型凝胶由两种成分组成:一种由两条结合聚合物链(海藻酸盐和聚丙烯酰胺)制成的水凝胶,与一种粘合剂聚合物(壳聚糖)相连。波士顿儿童外科研究员Stefanie Lazow,医学博士和Daniel Labuz,医学博士在实验室和脊柱裂的兔子产前模型中测试了凝胶。
正如该团队在儿科外科杂志在美国,这种凝胶被证明耐用、坚固和灵活。用它制成的贴片紧紧地贴在脊柱裂缺损的边缘。随着胎儿的生长,凝胶会膨胀,并在70%的实验动物体内保持不变(最终,随着外科医生技术的提高,这一比例达到100%)。
福扎说:“在一些传统的修复方式中,脊髓可能会被固定在假肢材料上,这是一种并发症,会对脊髓功能产生负面影响。”“这种新材料只允许选择性地粘附到边缘的脊柱裂缺陷,但不能向脊髓.要发生粘连,这两种成分必须与组织相互作用,这可以由外科医生控制。”
这种凝胶经受住了一系列其他测试,包括将其浸泡在羊水中,并将其暴露在模拟子宫环境的水压下。即使是在潮湿的情况下,甚至在移动的表面上,它也能保持伤口的密封。在动物模型中,它在严酷的子宫内环境中存活了下来。它似乎不会与胎儿组织发生生物化学反应,不会引起炎症或其他毒性。甚至有人认为这种凝胶促进了伤口愈合,而不仅仅是作为一个贴片。
该团队下一步将在妊娠时间较长的大型动物模型(而不是兔子模型的32-33天)中测试凝胶。他们还将探索采用侵入性更小的方法,使用一个瞄准镜和一个端口进入子宫,而不是开放手术。
Fauza说:“水凝胶成分可以在仪器周围滚动,而粘合剂成分是液体,所以两者都应该适合通过微创方法进行手术放置。”“我们计划探索这种材料在其他暴露于羊水的先天性异常中的应用,例如胃裂和畸胎瘤等肿瘤。”
进一步探索