TAPE：一种受植物中普遍存在的化合物启发而研发的可生物降解止血胶，用于外科手术应用

本实验方案的总体目标是开发一种可生物降解的止血胶，用于外科手术，其设计灵感来源于植物中普遍存在的一种化合物。该方法有助于我们理解生物材料在生物医学应用中的防水粘附机制，例如组织粘合剂和密封剂。该技术的主要优势在于制备TAPE的过程极为简单、可规模化且环境友好。

首先，在磁力搅拌器上，于一个 4 毫升玻璃小瓶中配制单宁酸溶液。加入 1 毫升蒸馏水和 1 克单宁酸，在 200 rpm 条件下搅拌。一小时后，单宁酸将完全溶解，形成棕色溶液。

接下来，将一毫升蒸馏水加入一克聚乙二醇（PEG）粉末中，涡旋混合形成白色浆液。将该浆液在60摄氏度下保温10分钟，应变为完全透明。

然后，将其恢复至室温。接着，在一个微量离心管中，将329微升PEG溶液与671微升单宁酸溶液混合。由于两种溶液均较为黏稠，吸取时应缓慢操作。

用窄刮刀将溶液轻轻混合成蜂蜜状混合物。在固定角转子中以12,300 × g离心3分钟。随后，小心吸去尽可能多的上清液，留下已完全形成的TAPE。

将TAPE在4至8摄氏度下保存数周。为测量TAPE的粘附强度，使用猪活检皮肤穿孔组织制备测试样本。去除所有脂肪后，制备两个直径为6毫米的测试组织样本。

将商用氰基丙烯酸酯胶水涂抹于每块组织的外侧，并将测试仪器可夹持的杆状物或类似物体粘附其上。接着，在组织的一侧滴加一滴TAPE，并在两块组织内侧之间均匀涂抹，使两者粘合。随后，反复连接和分离组织数次，以形成均匀混合、完全覆盖界面的结合层。

接下来，将杆件连接到测试装置上。首先施加 20 牛顿的力，持续 1 分钟。然后以每分钟 1 毫米的速度将杆件拉开，直至组织完全分离。

数据以力-距离曲线形式给出。若需测试在水存在条件下的粘附强度，可在两个组织之间的分离区域加入20微升水，然后立即用TAPE将湿润的表面粘合。重复之前的测试步骤，其余条件均不改变。

首先，剪下一个微型离心管上直径为八毫米的管盖并称重。接着，将管盖中加入150毫克TAPE，并测量总重量。加样时不要超过管盖边缘，该边缘将作为阻挡屏障使用。

向75平方厘米的细胞培养瓶中加入50毫升PBS缓冲液。将装有样品的瓶盖放入培养瓶中并浸入液体。将培养瓶置于37摄氏度、转速为50 rpm（不可更高）的摇床中孵育。

在预定时间取下瓶盖，用氮气吹干，然后称重。接着，更换烧瓶中的 PBS，继续在温和振荡条件下孵育，直至下一个时间点。

根据测量结果，计算相对剩余重量。取一只经过足趾夹捏测试的六周龄雄性小鼠，确保其处于完全麻醉状态。在开始手术前，务必在其眼睛上涂抹兽医用眼膏。

现在，通过腹部正中切口暴露肝脏，并在肝脏下方放置已知质量的滤纸以固定肝脏。接着，使用18号针头刺破肝脏以诱导出血。在用无菌纱布吸收血液的同时，立即在切口部位施加100微升TAPE。

对于阳性对照，使用氰基丙烯酸酯或类似的胶水；对于阴性对照，则不进行任何处理。无需进一步缝合。放置胶水后，将损伤部位的血液收集到纸片上。

每30秒更换一次滤纸，持续两分钟。测量四张滤纸上吸收血液的质量。应处死动物。

测试了多种比例的TA与PEG，发现制备TAPE的最佳组合为两体积比一体积。将该TAPE应用于两片直径为六毫米的猪皮之间，随后按照所述方法在拉伸试验机上进行测试。最初测得分离两片猪皮所需的力为200千帕，经过多次循环后该力增加至250千帕。

每次粘附/脱离循环后，当皮肤样本被润湿时，粘合强度最初降至90千帕，并在20次循环后进一步下降至50千帕。TAPE的耐久性在生理光照条件下，通过在PBS中稀释成小体积并震荡进行测试。采用二比一配比配方可维持质量达21天。

在这些条件下，TAPE的1:1配比制剂仅能维持13天。接下来进行了体内止血试验，将TAPE封闭的肝脏与商用纤维蛋白胶进行比较。

经TAPE封闭的肝脏出血量显著少于经纤维蛋白胶封闭的肝脏。若操作得当，熟练掌握后制备TAPE可在五分钟内完成。在进行该操作时，需特别注意保持单宁酸与聚乙二醇（PEG）之间的最佳比例，因为该比例会显著影响TAPE的粘附力。

该技术问世后，为生物识别领域的研究人员探索仿生方法解决防水粘合材料研发中的现有问题开辟了道路。尽管该方法可为止血材料的研究提供启示，但也可应用于其他系统，例如用于伤口愈合的组织密封剂以及用于药物递送的可植入贴片。