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【导语】面对烧伤、创伤处理中止血慢、损伤大、愈合难的困境(jìng)，中(zhōng)国(guó)科学院深圳先进技术研究院钟超团队利用合成生物学，研发出新型生物敷料——T-BC 敷料，大鼠实验 1 分钟快速止血，愈合速度提升约 40%，虽临床应用尚有挑战，但科学价值与临床潜力巨大。
出品：
作者：王瑶敏（中国科学院深圳先进技术研究院）
监制：中国科普博览
想象一下，面对严重烧伤或深度创伤(shāng)，医(yī)生(shēng)清创时血流不止怎么办？传统止(zhǐ)血(xuè)方(fāng)法要么效率不高，要么可能损伤组织，换药时还可能再出血......伤口愈合缓慢让患者更加(jiā)煎(jiān)熬(áo)。有(yǒu)没(méi)有一种材料，能像“智能创可贴”一样，快速止血、温和护创，还能加速伤口愈合？
近期，我们团队（中国科学院深圳先进技术研究院钟超团队）利用神奇的“生物编织术”——合成生物学，成功研发出这样一款新型生物敷料——T-BC敷料（Thrombin-Anchored Bacterial Cellulose Dressing，锚定凝血酶的细菌纤(xiān)维(wéi)素(sù)敷(fū)料(liào)），在(zài)大(dà)鼠(shǔ)实(shí)验(yàn)中(zhōng)实(shí)现(xiàn)了(le)1分(fēn)钟(zhōng)内(nèi)快(kuài)速(sù)止(zhǐ)血(xuè)，伤(shāng)口(kǒu)愈(yù)合(hé)速(sù)度(dù)提(tí)升(shēng)约(yuē)40%！这(zhè)为(wèi)烧(shāo)伤(shāng)、创(chuàng)伤(shāng)患(huàn)者(zhě)带(dài)来(lái)了(le)新(xīn)希(xī)望(wàng)。
伤(shāng)口(kǒu)处(chù)理(lǐ)面(miàn)临(lín)三(sān)大(dà)难(nán)题(tí)，亟(jí)待(dài)开发新型止血材料
伤口处理的“老难题”长期困扰着临床医学：止血慢、损伤大、愈合难。
传统的止血方法主要有两种：一种是电凝止血法。这是一种利用高频电流通过组织时产生的热效应，使蛋白(bái)质(zhì)变(biàn)性(xìng)凝(níng)固(gù)从(cóng)而(ér)封(fēng)闭(bì)血(xuè)管(guǎn)断(duàn)端(duān)的(de)技(jì)术(shù)。但(dàn)是(shì)这(zhè)种(zhǒng)方(fāng)法(fǎ)存在组织热损伤(shāng)风(fēng)险(xiǎn)，且(qiě)操(cāo)作(zuò)效(xiào)率(lǜ)较(jiào)低(dī)。另(lìng)一(yī)种(zhǒng)则(zé)是(shì)使(shǐ)用(yòng)常(cháng)规(guī)止(zhǐ)血(xuè)材(cái)料(liào)，如(rú)纱(shā)布(bù)、明(míng)胶(jiāo)海(hǎi)绵(mián)、止(zhǐ)血(xuè)粉(fěn)等(děng)。然(rán)而(ér)，这(zhè)类(lèi)材(cái)料(liào)往(wǎng)往(wǎng)存(cún)在(zài)贴(tiē)附(fù)性(xìng)差(chà)、机(jī)械(xiè)强(qiáng)度(dù)不(bù)足(zú)等问题，甚至在动态伤口（如关节、面部）或湿润创面上易脱落，导致二次出血。
因此，开发一种兼具快速止血、温和护创、主动促愈三大功能的新型材料，成为创伤修复领域的迫切需求。这种理想材料应当能快速、温和、持久止血，主动促进伤口修复，且需具备良好的生物相容性，避免炎症反应或异物排斥，使用时也具有便捷性。
这一新材料的开发挑战，就是我们团队一直所关注的问题。
新型敷料T-BC的诞生：对天然材料的智能设计
最(zuì)初(chū)，我(wǒ)们(men)将(jiāng)目光投向了一种天然材料——细菌纤维素（BC）。细菌纤维素（BC）是由康普茶菌在培养液的气液界面形成的湿膜材料。它是多孔网状结构，透气性好，韧性强，并且与人体接触时不会引起免疫反应。这些优良特性使它被应用于生物医学领域。在我们看来，它就是制作新型敷料理想的“地基”。但是，天然形成的BC生物活性不足（如缺乏止血功能），限制了其在复杂创面中的应用。
于是，我们又开始寻找能激活BC潜能的“钥匙”。凝血酶是止血反应中的关键酶，不仅可迅速催化纤维蛋白形成血凝块，还能参与调控伤口愈合过程，堪称“智能的止血引擎”。然而，天然凝血酶在创面使用时常因易被体液降解、局部停留时间短、粘附性差等问题导致疗效受限。
如何将这二者(zhě)“组(zǔ)装(zhuāng)起(qǐ)来(lái)”？这个疑问成了突破的关键。为此，我们设计了一种特殊的“生物挂钩”——纤维素结合结构域（CBD）。我们将凝血酶与CBD通过基因工程的手段融合为一个蛋白，然后将BC膜浸泡在蛋白溶液中，借助CBD的桥接作用，凝血酶会持久稳定地锚定在纤维素膜上。这样一来，天然的“地基”与智能的“止血引擎”终于完美结合——T-BC敷料诞生了！
【T-BC敷料图片】
（图片来源：研究团队）
T-BC敷料实战检验：止血与愈合的“双优答卷”
开发出T-BC敷料后，我(wǒ)们(men)通过大鼠肝脏切口模型验证了它的止血效果——CBD-凝血酶与BC基质的稳定结合将BC转化为具有生物活性的功能性止血敷料，可在1分钟内实现快速止血。
其次，在模拟深Ⅱ度烧伤削痂创面的大鼠模型中，T-BC敷料展现出显著的促愈合效果。治疗组在第5天的创面闭合率明显高于未处理组，表明该材料可有效加速创面愈合进程。
治疗组（T-BC）与未处理组（Blank）第5天的创面闭合率对比图
（图片来源：研究团队）
为进一步了解材料作用的机制，我们进行转录组学分析，发现T-BC能够调控多条与血管新生、炎症消退和细胞外基质重塑相关的信号通路，提示其在多阶段创面修复过程中发挥协同作用。
安全可靠，前景广阔：从实验室走向临床应用
我们还系统开展了T-BC敷料的细胞毒性、溶血活性与组织相容性评价，相关结果表明该材料具有良好的生物安全性，支持其在临床烧伤创面修复中的应用。
但是，该敷料要实现临床应用还有一段路要走，主要是需要提升融合蛋白的产量以降低它的生产成本。针对这一问题，我们团队在后续的工作中会着重摸索，力争早日实现技术突破。
尽(jǐn)管(guǎn)存在产业化挑战，这项研究的科学价值与临床潜力不容忽视。本研究开发的“蛋白功能模块-碳水化合物结合域-碳水化合物基质”（凝血酶-CBD-纤维素）的模块化组装技术，不仅成功(gōng)构(gòu)建(jiàn)了(le)T-BC这(zhè)一(yī)具(jù)体(tǐ)产(chǎn)品(pǐn)，更(gèng)重(zhòng)要(yào)的(de)是(shì)为(wèi)创面敷料的功能定制提供了新方法。基于这一技术，我们有望(wàng)在(zài)未(wèi)来(lái)实(shí)现急性创伤和慢性难愈性创面的精(jīng)准(zhǔn)化(huà)和个性化治疗。
