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本文全面综述生物粘合剂，介绍其在生物医学应用中的重要性，涵盖分类、交联机制、机械性能等方面。还探讨了水凝胶基、贻贝启发型粘合剂等，展望未来发展，对生物粘合剂研究和应用有重要参考价值。
引言
生物粘合剂是能粘附生物表面的创新材料，在生物医学应用中意义重大。其应用历史悠久，早期使用树树脂和动物胶水等天然物质。20 世纪初出现基于纤维蛋白的密封剂，利用纤维蛋白原和凝血酶的自然凝固特性促进伤口闭合；中期合成氰基丙烯酸酯等粘合剂，能快速粘附和止血。
近年来，受贻贝、壁虎等生物启发，生物粘合剂研究融入仿生原理，应用领域不断拓展，在组织工程、药物递送和微创手术中不可或缺。它革新了医疗程序，相比传统缝合和钉合技术，侵入性更小，能促进伤口愈合、减轻患者痛苦。
生物粘合剂具有生物相容性，可与人体组织无缝融合，减少炎症；许多还具有生物可降解性，能被人体自然分解吸收，降低长期并发症风险。目前，刺激响应性生物粘合剂等新型材料不断涌现，但仍面临在水合状态下提高粘附强度、实现与组织的机械匹配和优化免疫反应等挑战。随着微创医疗需求增长，生物粘合剂在医疗领域的应用前景广阔，还涉及多学科交叉，推动创新和跨学科合作，有望解决当前医疗难题、开发新型治疗方法。
生物粘合剂的特性
生物粘合剂的特性是其在医疗应用尤其是外科领域有效性的关键决定因素。它需具备较高的粘附强度，体现在高拉伸强度和剪切强度上，以便在手术中有效粘附生物组织和合成基质，抵抗机械力。生物相容性也至关重要，这能确保粘合剂与人体组织和谐共处，不引发不良免疫反应。
基于应用部位的生物粘合剂分类
生物粘合剂可根据应用部位分类，主要用于伤口闭合、密封渗漏和固定。这些多功能医疗设备用于连接或密封受伤或切开的组织，还可进一步分为组织粘合剂、密封剂和止血剂。
现有生物粘合剂的交联机制和机械强度
交联机制和机械强度是决定生物粘合剂在组织粘附、伤口闭合和药物递送等生物医学应用中性能的关键因素。交联通过形成化学或物理键连接聚合物链，影响生物粘合剂的结构完整性、耐久性和弹性。
生物粘合剂的机械性能
生物粘合剂的机械强度取决于其交联密度、网络结构和材料组成。关键机械性能包括拉伸强度、韧性、弹性和剪切强度。
水凝胶基生物粘合剂
水凝胶具有强粘附性、可降解性，细胞能在其上扩散和增殖，基于水凝胶的细胞粘附研究备受关注。这类生物粘合剂由亲水性聚合物形成三维网络，能吸收和保留大量水分，与生物组织相容性好，可降低不良反应风险。
贻贝启发型粘合剂
贻贝能产生一种粘合剂，可在水下多种表面实现强粘附，如海底石头和船体外表面。其分泌的粘性蛋白中富含左旋多巴（DOPA）和赖氨酸的 Mefp - 5，使这种粘附能抵御强海浪冲击。不过，其粘附机制尚未完全明晰。DOPA 的邻苯二酚基团可在极性表面形成化学键和氢键，邻苯二酚羟基氧化后也参与粘附过程。
粘合性能和机械性能
在医学和工程领域，水凝胶基生物粘合剂因其高含水量、类似组织的弹性和生物相容性而日益受到重视。这些材料能与湿润柔软的生物组织形成强键，是伤口愈合、组织修复和药物递送的理想选择。
生物粘合剂的未来展望
近年来，研发适用于干湿组织的粘合剂成为趋势。生物粘合剂在组织工程、伤口闭合和再生医学领域前景光明。未来发展还将聚焦于增强机械性能、提高生物相容性和优化生物降解特性。目前，具有强粘附性、弹性等特性的新型生物粘合剂不断涌现。
结论
生物粘合剂是一个快速发展的领域，有潜力革新医疗治疗、改善患者预后。与传统伤口闭合方法相比，它具有侵入性小、减少疤痕和促进快速愈合等优势。生物粘合剂应用广泛，涵盖伤口闭合、组织工程、药物递送系统和手术密封剂等领域。其交联机制和机械性能在很大程度上决定了应用效果，随着研究不断深入，未来有望取得更多突破，为医疗领域带来更多创新解决方案。
