信息之窗
手术创口改用“光化学粘合”
来源：同济医学院关工委编辑录入：oy 2012/7/19 21:29:59 681
2012年07月19日 来源：文汇报 第1版
针线缝合会留下疤痕，也会引起感染等等，有没有可能替代它？一群科学家正加紧研究验证一种全新技术，上海医生在这个国际团队中担当重要角色——
本报记者 施嘉奇
针线缝合，是外科医生的基本功。但基本功也是与时俱进的。不久的将来，在手术切口两侧涂上一种粉红色液体，再光照3分20秒，皮肤就能愈合，而且不留疤痕。
这并非幻想，而是一群科学家正全身心投入的一项研究工作。美国哈佛大学附属麻省总医院威尔曼光医学中心的艾琳·科齐瓦尔（IreneKochevar）和罗伯特·雷德蒙（Robert Redmond）发明了“免缝合光化学组织粘连技术（PTB）”，有望将外科医生手指间的针线取而代之。上海交通大学医学院附属第三人民医院副院长姚敏是这个研发团队的重要成员，她介绍说：“那种粉红色液体是光敏剂，光照用的是外科激光。”
姚敏目前仍然身兼哈佛大学的教职和研究职位，继续在从事此项研究，同时推动这一成果在中美两国早日进入临床实验阶段。她说：“这个项目是多学科科学家交叉合作逐步完成的。最初的创意来自光化学家，我是医生，推进这个创造在医学领域的应用；此外，我们团队里还有光物理学家、工程学专家等。”
“光化学粘合”
用激光愈合创口的设想早已有之，但过去人们寄希望于激光产生的热量，这方面的尝试未有结果。于是有科学家另辟蹊径，想到了“光化学粘合”。
“光化学粘合”听起来很神奇：在激光照射下，光敏剂的分子结构会发生改变，释放出电子，这些电子跨越到相邻的胶原分子周边，促使胶原蛋白的分子链通过共价化学键彼此联结——这一过程称为“交联”；“交联”之后，创口两侧皮肤的胶原纤维就交织在了一起。
胶原纤维存在于所有的皮肤、器官、神经里，理论上，人体的很多地方都能借助“光化学粘合”实现“交联”。
姚敏说，他们目前选择的光敏剂叫“玫瑰红”，是粉红色液体；比较能激活它的激光为波长532纳米的激光，它也是自然光线中的绿光。
动物实验时，姚敏和工作伙伴、整形外科医生王莹，先在兔子手术切口两侧的皮下缝合几针，使组织贴合到一起，以方便电子“跨越”；随后在表皮创口两侧各滴上几滴“玫瑰红”，再将内置激光器的金属架置于创口上方。这个金属架由光物理学家特制，通过棱镜的反射，能够射出一条与创口相似的线形绿光。“3分20秒后，切口处的皮肤就紧密粘合了，几乎看不出切口的痕迹。”姚敏说。
光物理学家制作了好几种金属架，以适合不同手术切口的闭合之需。例如角膜切口是圆形的，就有能射出圆形光斑的激光金属架。
减少手术伤害
近半个世纪来，如何减少手术给病人造成的伤害，是医学科学家很想解决的一个问题。手术创口会造成肌体炎症反应，炎症反应则会带来一系列麻烦。
肌肤被切开后，创口会发出“这里受伤了，需要修复”的信号，于是人体立即“调兵遣将”。最先跑来的是炎症细胞，包括中性粒细胞、巨噬细胞、淋巴细胞，它们在出口处通过分泌各种因子发出信号，“这里需要吞噬、这里的细菌需要降解，那里需要修复、防御……”，以调动更多细胞前来。近处的细胞先爬行、翻越而至；如果创口很大，远处的细胞也会被调来，而“路途”最远的当数从骨髓里来的“大军”……
炎症反应有好处，可同时也造成损害。炎症过度时，往往留下难看的疤痕。“针线缝合也会造成伤口，虽然很小，但同样会增添新的炎症反应。”姚敏说。
科学家们一直试图改善针线缝合，目前手术中使用的以胶原蛋白材料加工制成的缝线，可以降低人体对异物的反应，但不能完全消除。
“PTB光化合粘连能最大程度地减少炎症反应。”姚敏进一步解释：由于避免了手术缝合造成的损伤以及人体对缝线的排异反应，疤痕减少了。而且由于创口被完全闭合，不留缝隙，避免了细菌侵入，也减少了感染的可能。这些优点，使得PTB不仅适用于皮肤表面，更特别适用于闭合角膜、神经、血管等。
急盼人体试验
姚敏和王莹做的角膜缝合动物实验，证明了上述预期。她们做对照实验，在一只兔子身上采用传统的角膜缝合术，另一只兔子用PTB方法。结果，两只兔子在麻醉苏醒后，情况截然不同：尽管为兔子做传统缝合的医生缝得非常细致，但兔子苏醒后仍睁不开眼、流泪，第二天才恢复顽皮的样子；而用PTB免缝合技术的兔子，一醒就玩耍起来。
“在实验中，我们对激光的发射方式进行了改良，以确保不损伤视网膜。实验表明，PTB技术使手术对兔子眼睛的伤害降到了最低程度。”姚敏对这项新技术满怀希望——对角膜移植术而言，这将大大降低角膜瘢痕、再血管化等并发症的发生概率，而这些并发症很可能最终导致移植失败。据介绍，激光照射愈合角膜所需的时间比愈合皮肤更短，只要1分20秒。
研究团队的科学家还对比实验了血管和神经的闭合，结果发现，针线缝合会造成的血管再狭窄现象、神经通路阻断现象，都因改用PTB闭合技术而大大减少。此外，新技术对输尿管、肠管等部位的闭合，也可能有较佳效果。姚敏很盼望这项技术能早日进入人体试验阶段。
科学家们并不否认，这项技术目前仍有弱点，比如只能在光线可以穿透的深度起效，所以无法代替皮下组织的缝合；对于暗的或不透明的人体组织比如骨头等，也起不了作用。
本报记者 施嘉奇
针线缝合，是外科医生的基本功。但基本功也是与时俱进的。不久的将来，在手术切口两侧涂上一种粉红色液体，再光照3分20秒，皮肤就能愈合，而且不留疤痕。
这并非幻想，而是一群科学家正全身心投入的一项研究工作。美国哈佛大学附属麻省总医院威尔曼光医学中心的艾琳·科齐瓦尔（IreneKochevar）和罗伯特·雷德蒙（Robert Redmond）发明了“免缝合光化学组织粘连技术（PTB）”，有望将外科医生手指间的针线取而代之。上海交通大学医学院附属第三人民医院副院长姚敏是这个研发团队的重要成员，她介绍说：“那种粉红色液体是光敏剂，光照用的是外科激光。”
姚敏目前仍然身兼哈佛大学的教职和研究职位，继续在从事此项研究，同时推动这一成果在中美两国早日进入临床实验阶段。她说：“这个项目是多学科科学家交叉合作逐步完成的。最初的创意来自光化学家，我是医生，推进这个创造在医学领域的应用；此外，我们团队里还有光物理学家、工程学专家等。”
“光化学粘合”
用激光愈合创口的设想早已有之，但过去人们寄希望于激光产生的热量，这方面的尝试未有结果。于是有科学家另辟蹊径，想到了“光化学粘合”。
“光化学粘合”听起来很神奇：在激光照射下，光敏剂的分子结构会发生改变，释放出电子，这些电子跨越到相邻的胶原分子周边，促使胶原蛋白的分子链通过共价化学键彼此联结——这一过程称为“交联”；“交联”之后，创口两侧皮肤的胶原纤维就交织在了一起。
胶原纤维存在于所有的皮肤、器官、神经里，理论上，人体的很多地方都能借助“光化学粘合”实现“交联”。
姚敏说，他们目前选择的光敏剂叫“玫瑰红”，是粉红色液体；比较能激活它的激光为波长532纳米的激光，它也是自然光线中的绿光。
动物实验时，姚敏和工作伙伴、整形外科医生王莹，先在兔子手术切口两侧的皮下缝合几针，使组织贴合到一起，以方便电子“跨越”；随后在表皮创口两侧各滴上几滴“玫瑰红”，再将内置激光器的金属架置于创口上方。这个金属架由光物理学家特制，通过棱镜的反射，能够射出一条与创口相似的线形绿光。“3分20秒后，切口处的皮肤就紧密粘合了，几乎看不出切口的痕迹。”姚敏说。
光物理学家制作了好几种金属架，以适合不同手术切口的闭合之需。例如角膜切口是圆形的，就有能射出圆形光斑的激光金属架。
减少手术伤害
近半个世纪来，如何减少手术给病人造成的伤害，是医学科学家很想解决的一个问题。手术创口会造成肌体炎症反应，炎症反应则会带来一系列麻烦。
肌肤被切开后，创口会发出“这里受伤了，需要修复”的信号，于是人体立即“调兵遣将”。最先跑来的是炎症细胞，包括中性粒细胞、巨噬细胞、淋巴细胞，它们在出口处通过分泌各种因子发出信号，“这里需要吞噬、这里的细菌需要降解，那里需要修复、防御……”，以调动更多细胞前来。近处的细胞先爬行、翻越而至；如果创口很大，远处的细胞也会被调来，而“路途”最远的当数从骨髓里来的“大军”……
炎症反应有好处，可同时也造成损害。炎症过度时，往往留下难看的疤痕。“针线缝合也会造成伤口，虽然很小，但同样会增添新的炎症反应。”姚敏说。
科学家们一直试图改善针线缝合，目前手术中使用的以胶原蛋白材料加工制成的缝线，可以降低人体对异物的反应，但不能完全消除。
“PTB光化合粘连能最大程度地减少炎症反应。”姚敏进一步解释：由于避免了手术缝合造成的损伤以及人体对缝线的排异反应，疤痕减少了。而且由于创口被完全闭合，不留缝隙，避免了细菌侵入，也减少了感染的可能。这些优点，使得PTB不仅适用于皮肤表面，更特别适用于闭合角膜、神经、血管等。
急盼人体试验
姚敏和王莹做的角膜缝合动物实验，证明了上述预期。她们做对照实验，在一只兔子身上采用传统的角膜缝合术，另一只兔子用PTB方法。结果，两只兔子在麻醉苏醒后，情况截然不同：尽管为兔子做传统缝合的医生缝得非常细致，但兔子苏醒后仍睁不开眼、流泪，第二天才恢复顽皮的样子；而用PTB免缝合技术的兔子，一醒就玩耍起来。
“在实验中，我们对激光的发射方式进行了改良，以确保不损伤视网膜。实验表明，PTB技术使手术对兔子眼睛的伤害降到了最低程度。”姚敏对这项新技术满怀希望——对角膜移植术而言，这将大大降低角膜瘢痕、再血管化等并发症的发生概率，而这些并发症很可能最终导致移植失败。据介绍，激光照射愈合角膜所需的时间比愈合皮肤更短，只要1分20秒。
研究团队的科学家还对比实验了血管和神经的闭合，结果发现，针线缝合会造成的血管再狭窄现象、神经通路阻断现象，都因改用PTB闭合技术而大大减少。此外，新技术对输尿管、肠管等部位的闭合，也可能有较佳效果。姚敏很盼望这项技术能早日进入人体试验阶段。
科学家们并不否认，这项技术目前仍有弱点，比如只能在光线可以穿透的深度起效，所以无法代替皮下组织的缝合；对于暗的或不透明的人体组织比如骨头等，也起不了作用。
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