南加利福尼亚大学的科学团队利用温敏聚合物 PolyNiPAM 研发出一种水凝胶,能快速救治伤员阻止玻璃体泄露和视网膜脱落。
PolyNiPAM 是一种典型的温敏高分子,其 LCST(低临界溶液温度)约为 32℃。这种水凝胶亲水性强,柔性好,对外界刺激具有响应特性,使其在传感器,药物领域有很好的应用前景。
科学家发现,在眼部治疗方面,温敏聚合物 PolyNiPAM 就能派上用场。当士兵遭遇战争可能损伤眼睛,玻璃体溢出可能导致视网膜脱落,如果得不到及时的救治,则会导致失明。
为了给士兵争取到宝贵的治疗时间,南加州大学研究人员开发一种热可逆凝胶,它可以快速救治伤员阻止玻璃体泄露和视网膜脱落。
那么治疗原理是什么呢?PolyNiPAm 的全称是聚 N-异丙基丙烯酰胺【Poly(N-isopropylacrylamide)】,结构如下图:
这种水凝胶有一种特性,就是在室温下对眼睛无粘附性,当与眼睛接触达到体温时,PolyNiPAm 材料迅速变粘,可以密封伤口使眼球内的玻璃体和体液不泄露。下图是 PolyNiPAM 的材料随温度变化的粘附性质变化图:
所以当士兵眼部受伤时,可第一时间利用这种材料进行密封,然后尽快送医院救治,医生可以通过降温使材料变得无粘附性,从而轻易取出密封材料,再对患者进行治疗。
这种方法也适用于偏远农村,因为偏远地区离医院较远,所以伤员无法在第一时间被送到医院。而有了这种神奇的材料,就可以为伤员节省出宝贵的救治时间。目前这种水凝胶已经在兔子身上进行实验,预计将在 2019 年投入使用。