许多外科手术都需要医生将两块组织连接在一起,这个过程十分精细。三联心脏搭桥手术、剖腹产手术,以及修复疝气和肌腱的手术中都会用到这项技术。如今,这些手术大多由医生操控的机器人完成,或是通过人工完成,容错空间非常小。即使是缝合或钉合时的微小失误,也可能导致渗漏,给患者带来严重后果。
SanaHeal公司希望让组织连接变得像使用胶带一样简单。该公司开发了一种生物黏合剂技术,能够迅速黏附在潮湿且不平整的表面上,形成气密和液密的密封层,从而简化手术流程。这款产品最初在麻省理工学院研发,灵感来自自然界中具有黏性的材料,比如藤壶和蜘蛛网。
SanaHeal的这项技术已经获得监管部门批准,用于止住创伤出血,明年还将进入人体试验阶段,帮助控制手术过程中的出血,并用于修复各类受损组织。
这家初创公司与大型企业合作开展临床试验和商业化推广,他们相信这些应用场景只是这项技术潜力的冰山一角。
“如果有人在生物组织上粘贴东西时遇到困难,我们可以提供帮助,”SanaHeal创始人兼首席技术官郁贤佑(Hyunwoo Yuk,MIT硕士2016届、博士2021届)说道。“目前的做法是通过组织缝合,这个过程不仅痛苦,在手术中也很难做到完美。我们的解决方案更像是便利贴。它的侵入性更小,也更容易与手术机器人配合使用。此外,更快速、更高效的手术流程有望帮助降低不断攀升的手术成本,而这些成本正给医疗系统带来巨大压力。”
一个棘手的难题
郁贤佑在麻省理工学院机械工程Uncas(1923)与海伦·惠特克教授赵选贺(Xuanhe Zhao)的实验室完成了硕士和博士学位。起初,他的研究专注于水凝胶这类软材料的力学特性,但在博士研究进行到一半时,他转向了这些材料的生物医学应用研究,部分原因是受到家人经历的一次严重事故的触动。
“我们当时在研究如何让这些水凝胶成为更好的黏合剂,因为我们在波士顿,所以开始与周边地区的医生和医学院展开合作,”郁贤佑回忆道。
这些交流让他意识到,外科医生需要密封或连接组织的情况有多频繁。这个过程通常需要用到缝合钉或缝合线,可能会对组织造成更大损伤,引发免疫反应,并导致疤痕组织形成或感染。
“这些组织往往非常微小,有时在微创手术中需要用比人类头发还细的针,”郁贤佑解释道。“这类手术难度极大,可能引发各种并发症。”
郁贤佑意识到,他研发的水凝胶能提供更好的解决方案。这种材料由聚合物和水制成,具有生物相容性,意味着它能将免疫反应和疤痕组织的产生降到最低。这项技术的早期版本的作用类似双面胶,利用聚丙烯酸——一种用于纸尿裤的吸水材料——从潮湿组织中吸收水分,从而在几秒钟内实现黏附。
郁贤佑最初计划在获得博士学位后留在学术界,但随着他深入了解这项技术要真正惠及患者所需要经历的过程,他决定专注于推动这项工作。
“如果你身处学术研究实验室,创新技术很难真正走进临床、帮助患者,”郁贤佑说。“我们当时对初创公司一无所知,所以我们借助了麻省理工学院德什潘德中心(Deshpande Center)、创业导师服务(Venture Mentoring Service)以及麻省理工学院技术许可办公室等资源,希望能有外部机构对我们的技术感兴趣。但我们很快发现,在早期阶段,监管方面的障碍让潜在合作方承担的风险太大,所以我们必须自己进行商业化。”
创始团队获得了德什潘德中心的资金支持,开始组建公司。SanaHeal于2021年正式成立。
郁贤佑和他的合作者最初专注于将这项技术应用于伤口止血。但他们很快转向了手术应用领域,因为这方面的应用场景更为广泛。
“这是一个尚未得到满足的重大需求,”郁贤佑说。“我们为外科医生提供了更多选择,可以应用于多种复杂手术。他们对此非常期待。”
携手合作,创造影响
SanaHeal将其技术提供给规模更大的医疗器械合作企业,这些企业正在开发适用于多种场景的产品,涵盖开放性手术、腹腔镜手术和内窥镜手术,还包括与现有器械结合使用,实现疝气修复、神经修复等应用中的无缝合植入。
“从一开始,我们就把自己定位为一家平台型公司,”郁贤佑说。“我们没有足够的资源同时开发十种产品,所以我们选择与大公司合作,共同推动解决方案的商业化。”
郁贤佑从事这项技术研发已近十年,他坦言商业化进程比预期的要漫长。但他相信,看到自己最初在实验室研发的技术最终能够惠及患者,这份回报将让整个过程变得值得。
“作为一名研究者,我的人生目标是见证一项新技术的完整生命周期——从科学发现,到研究,到理解其原理,到工程化,再到与各领域专家合作,最终开发出获批上市、能够帮助人类的产品,”郁贤佑解释道。“这样的经历很罕见,但如果能实现,将是极大的回报,也会成为一个激励我的研究同行们的好故事。”
Q&A
Q1:SanaHeal公司的生物黏合剂技术是什么?
A:这是一种能够迅速黏附在潮湿且不平整表面的生物黏合剂,可以形成气密和液密的密封层,用于替代传统的手术缝合或钉合方式,灵感来自藤壶和蜘蛛网等自然界的黏性材料。
Q2:这项技术目前应用到哪些领域?
A:目前已获批用于止住创伤出血,明年将进入人体试验,用于控制手术中的出血以及修复各类受损组织,未来还计划应用于疝气修复、神经修复等更多手术场景。
Q3:SanaHeal公司是如何进行商业化的?
A:公司将自己定位为平台型公司,不单独开发多种产品,而是与大型医疗器械企业合作,共同开展临床试验和产品商业化,应用于开放性手术、腹腔镜手术和内窥镜手术等场景。
