从因交通事故而导致外周神经断裂的患者，到肌肉撕裂的运动员，甚至是心脏植入电子装置的重症患者……
在治疗这些患者的现场，普遍存在一个共同的障碍。即使缝合了受损的组织，组织之间传递的电信号（例如：神经冲动、肌肉收缩指令）也很难恢复。就像缝合后断开的电线并不会重新通电一样。
浦项科技大学（POSTECH）车亨俊教授（化学工程系）与国立釜庆大学宋康日教授（智能健康护理学部人类生物融合专业）联合研究团队推出了一种打破这一障碍的粘合剂。这种‘导电生物粘合剂’不仅能将受损的肌肉和神经组织粘合在一起，还能恢复电信号。
从贻贝身上学到的20年技术
车亨俊教授研究贻贝已有20多年。海虹在狂风巨浪中也不会从岩石上掉落。秘诀在于贻贝分泌的特殊足丝（足丝，byssus）蛋白质。血液和体液充盈的人体内部实际上也是水下环境。想想为什么用缝合线在体内缝合是困难且不完美的，就能明白贻贝为何能引起医学界的关注。
车教授团队已经掌握了贻贝蛋白的大规模培养技术，并将其发展为光交联（光架桥，photo-crosslinking，光照固化）医疗用粘合剂‘FixLight’，并已进入临床试验阶段。
然而，在处理肌肉和神经损伤问题时，仍然存在一些障碍。最大的问题是原料的特性，即蛋白质会阻断电信号。因此，虽然可以固定受损的组织，但如果信号传递被阻断，就无法实现即时的功能恢复。另一个问题是尺寸。现有方法在利用光的过程中对损伤深度有处理限制。
‘电气交联’方式的突破
因此，研究团队尝试了利用电信号固化粘合剂的‘电气交联’（electro-crosslinking）方式。当对液态蛋白粘合剂施加电刺激时，几分钟内就会变成胶状（gel）状态。在充满体液的体内，也能立即固定组织和电子元件。
他们在此基础上更进一步。通过将导电材料与粘合剂结合，使电信号能够在组织之间直接通过。这不仅是简单的‘胶水’，而是兼具传递信号的‘电线’的角色。
专注于贻贝粘合蛋白和光交联领域的车亨俊教授研究团队奠定了材料基础，而专注于神经信号接口和柔性电子元件的釜庆大学宋康日教授团队则将电刺激技术结合了进来。
“无需缝合运动功能恢复了”
实验结果非常明显。当将这种粘合剂应用于断裂的肌肉组织时，断裂的神经-肌肉间电信号得以恢复，并确认了无需缝合线也能恢复运动功能的可能性。
这将提前神经再生治疗的‘黄金时间’。此外，当心率监测器或脑刺激装置等植入式医疗器械附着在身体器官上时，电阻也会降低。这意味着可以实现长期稳定的生物信号监测。
车亨俊教授表示：“贻贝粘合剂研究与电信号结合，打开了临床应用难题的解决之路。”而宋康日教授则评价道：“这不仅是粘合性好的粘合剂，更是一种能够在体内环境中稳定传递生物信号的新接口技术。”
当然，向人体施加电刺激的方式还需通过安全性验证这一另一个关卡。正如光交联方式需要光照装置一样，电气交联方式也需要电刺激设备。此外，向患者施加电流本身在食品药品监督管理局的批准过程中可能成为新的安全性审查对象。
尽管如此，相关领域仍然期待着“贻贝粘合剂的潜力巨大”，并认为“随着成本、速度、安全性等剩余课题逐一解决，实际在手术室中使用的日子将会提前到来。”
此次研究结果（In situ electrocrosslinkable and immiscible bioadhesive for robust underwater electrophysiological signal interfaces）已于去年12月在国际学术期刊《生物材料》（Biomaterials）在线版上首次公开。印刷版将于2026年5月号（Vol. 328）正式刊登。
