計算機(jī)斷層掃描技術(shù)實現(xiàn)體內(nèi)單個毫米級膠粘劑血管栓子的超靈敏檢測

外科手術(shù)膠粘劑（如BioGlue）在臨床中廣泛應(yīng)用，用于止血、加固縫合線和修復(fù)脆弱組織，顯著提升了手術(shù)的安全性與有效性。然而，膠粘劑在術(shù)中和術(shù)后可能發(fā)生泄漏或脫落，形成血管栓塞，這是一種可能危及生命的嚴(yán)重并發(fā)癥。目前臨床上缺乏能夠無創(chuàng)、精準(zhǔn)檢測這些微小膠粘劑栓子的方法。本研究首次提出了一種超靈敏的計算機(jī)斷層掃描（CT）可視化策略，通過將具有優(yōu)異X射線吸收性能的氯氧化鉍（BiOCl）簡單地?fù)饺胪饪颇z粘劑中，實現(xiàn)了對體內(nèi)單個毫米級膠粘劑血管栓子的超靈敏檢測。

本研究成果由Ruihan Liu, Shuo Li, Xingyu Gao, Quan Zou, Gang Shu, Cai Zhang, Jinbin Pan, Xiaoyuan Chen & Shao-Kai Sun共同完成。相關(guān)論文以“Hypersensitive detection of single millimeter vascular emboli from adhesive in vivo”為題，于2026年在線發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《Nature Communications》上。

重要發(fā)現(xiàn)
01Bi-BioGlue的創(chuàng)制與特性優(yōu)化
研究者選擇了原子序數(shù)高、X射線衰減能力強(qiáng)的鉍（Bi）元素作為成像探針的基礎(chǔ)。在對比了多種鉍基探針（如水溶性的Bi-DTPA小分子、絮狀沉淀BiOCl、以及疏水的Bi2S3和Bi2O3粉末）后，發(fā)現(xiàn)BiOCl能在BioGlue中實現(xiàn)均勻分散，并且在水中浸泡24小時后CT信號保持穩(wěn)定，兼具了標(biāo)記的均勻性和持久性，是最佳選擇。通過將BiOCl與牛血清白蛋白（BSA）溶液混合，再加入戊二醛（GA）交聯(lián)，即可簡易制備出Bi-BioGlue。優(yōu)化后的最佳鉍摻雜濃度為105 mM，此時膠體CT值高達(dá)約659 HU，與正常軟組織（40-80 HU）形成鮮明對比。該策略具有良好通用性，同樣適用于明膠和海藻酸鈉等其他類型膠粘劑。

創(chuàng)新與亮點
本研究的創(chuàng)新與亮點集中體現(xiàn)在解決臨床棘手難題的新技術(shù)路徑及其在生物醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域的重大價值。研究突破了“手術(shù)膠粘劑所致微小栓塞難以早期精準(zhǔn)檢測”的臨床成像難題。提出的BiOCl摻雜策略，首次將手術(shù)膠粘劑本身轉(zhuǎn)化為高對比度的CT成像劑，使得膠粘劑及其脫落形成的微小碎片（小至1.2毫米）能在常規(guī)CT掃描下被直接、無創(chuàng)、高靈敏地可視化。

“功能化修飾-譜CT鑒別”一體化新成像技術(shù)不是簡單地開發(fā)一種新造影劑，而是通過對現(xiàn)有臨床廣泛使用的材料（BioGlue）進(jìn)行極簡的功能化修飾（摻雜BiOCl），賦予其新的成像功能屬性。更重要的是，它深度融合了前沿的譜CT成像技術(shù)，利用鉍元素特有的高K-edge能量特性，實現(xiàn)了在復(fù)雜背景（如鈣化）下對膠粘劑栓子的特異性鑒別。這種“材料改造”與“先進(jìn)成像模式”聯(lián)用的策略，為解決類似生物材料體內(nèi)追蹤與并發(fā)癥監(jiān)測問題提供了全新的技術(shù)范式。

總結(jié)與展望
本研究通過將BiOCl摻入外科手術(shù)膠粘劑，成功開發(fā)了一種具有CT可視化功能的Bi-BioGlue。該材料不僅保留了原始膠粘劑的粘附和止血性能，更能實現(xiàn)長達(dá)42天的體內(nèi)降解過程監(jiān)控，并首次實現(xiàn)了對體內(nèi)單個毫米級膠粘劑栓子的無創(chuàng)、超靈敏檢測。結(jié)合譜CT成像技術(shù)，還能有效區(qū)分栓子與易混淆的鈣化組織。這項工作為早期精準(zhǔn)檢測手術(shù)膠粘劑相關(guān)栓塞并發(fā)癥提供了一個實用、強(qiáng)大的解決方案，顯著增強(qiáng)了外科膠粘劑的生物安全性。

DOI:10.1038/s41467-026-68534-w.