新型“自膨脹”止血粉問世
不可按壓出血是嚴重創傷中可預防性死亡的首要原因。在深部軀幹或交界區域(如腹股溝、腋窩),由於傷口解剖位置複雜、無法實施有效壓迫,常規止血手段往往失效,導致極高的死亡率。中國西安交通大學研究團隊日前成功研製出一種超快速自凝膠、自膨脹、自推進、高黏附的促凝止血粉末。
據悉,該粉末在接觸血液兩秒內快速凝膠化。該成果不僅為解決不可按壓大出血這一世界性難題提供了一種極富前景的創新性解決方案,其“粉末凝膠自膨脹”的新型轉化策略,更為下一代可攜式、自我調整、多功能急救止血材料的開發開闢了新方向。
現有臨床前沿的可注射膨脹止血材料,如美國軍方採用的壓縮纖維素海綿和原位發泡製劑,雖能通過物理膨脹堵塞傷腔,但仍存在顯著局限:壓縮纖維素海綿缺乏主動的生化促凝功能,且其移除過程複雜;原位發泡製劑則操作繁瑣,對使用者的專業性要求高,誤用風險大。研究人員介紹指出,以上材料的共同短板在於,其止血機制相對單一(主要依賴物理堵塞),難以在面臨大量、活躍的動脈出血時實現快速、牢固的止血密封。
針對上述挑戰,並基於在可注射、可膨脹止血材料方面的長期積累,研究團隊提出了全新的材料設計範式:將“便攜粉末的儲存穩定性”、“液態材料的滲透與貼合性”以及“固態凝膠的強韌粘附性”三者優勢合而為一。該粉末以聚乙烯亞胺和聚丙烯酸形成的超快物理交聯網絡為核心,引入多巴胺修飾的蒙脫土以顯著增強濕態組織粘附力。更關鍵的是,創新性地將質子化氨甲環酸與碳酸鈉組成的發泡體系集成於粉末中,使其在接觸血液的瞬間(兩秒內)快速凝膠化,更能通過持續的酸堿反應釋放二氧化碳氣體,驅動材料實現高達百分之四百的體積膨脹和自主推進,從而主動填充並封閉不規則深部出血位點。
研究人員稱,在系統性的動物實驗中,該止血粉末展現了顛覆性的止血效能。最為突出的成果出現在與臨床最為接近的豬致死性鎖骨下動靜脈完全離斷不可按壓出血模型中,與需要持續手工壓迫的醫用紗布對照組相比,優化後的止血粉末在無需任何額外壓迫的情況下,將失血量降低了百分之九十八,從五百九十一點七毫升降至十一點七毫升,並將止血時間縮短了百分之九十六,從三十三分鐘縮短至一分十二秒,所有實驗豬均存活。其綜合性能也超越了壓縮纖維素海綿。此外,該粉末還具備優異的抗菌性、生物相容性,並能促進皮膚切口癒合。下一步,研究團隊將開展系列研究後盡早投入市場。
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