长期以来,不可按压大出血的快速止血一直是全球医学领域的难题。
传统止血材料如创可贴和医用纱布主要依靠物理按压原理,对于腹股沟、腋窝等身体凹陷处,以及深层动脉断裂等复杂创伤,其止血效能受到明显限制。
这类伤口往往因位置深、形状不规则、压力难以有效施加等因素,导致止血困难,在战场救护和急诊医学中构成严峻挑战。
西安交通大学郭保林团队针对这一难题进行了系统研究,创新性地开发出一种具有多重功能的止血粉末。
该材料以聚乙烯亚胺和聚丙烯酸形成的超快物理交联网络为基础,通过引入多巴胺修饰的蒙脱土显著增强其在湿润组织环境中的粘附力。
更为关键的是,研究团队将质子化氨甲环酸与碳酸钠组成的发泡体系集成于粉末中,使其具备了传统材料所不具有的自主反应能力。
这款止血粉末的工作原理体现了材料学的创新思维。
当粉末接触血液时,在第一秒内,颗粒因其强亲水性迅速吸收血液并膨胀。
进入第二秒,吸水膨胀后的颗粒表面正负电荷相互吸引,分子链相互缠绕,形成立体网络结构,最终将分散的颗粒连接成整体凝胶。
同时,持续的酸碱反应释放二氧化碳气体,驱动材料实现高达400%的体积膨胀,使其能够主动填充并封闭不规则的深部出血位点,无需外部压力辅助。
在系统性动物实验中,该材料展现了显著的临床应用潜力。
特别是在模拟锁骨下动静脉完全离断的致死性出血模型中,与需要持续手工压迫的医用纱布对照组相比,优化后的止血粉末在完全无需额外压迫的情况下,将失血量从591.7毫升降至11.7毫升,降幅达98%;止血时间从33分钟缩短至1分12秒,缩短幅度达96%。
所有实验动物均存活,其综合性能也超越了现有的压缩纤维素海绵等商业化产品。
除止血效能外,该粉末还具备优异的抗菌性和生物相容性,能够促进皮肤切口愈合,这使其成为一种多功能的急救材料。
该成果已发表于国际顶级学术期刊《自然·通讯》,标志着我国在生物医学材料领域的自主创新取得重要进展。
从应用前景看,这种"粉末-凝胶-自膨胀"的新型转化策略为下一代便携式、自适应、多功能急救止血材料的开发指明了方向。
该材料的便携性使其易于携带和快速部署,自适应特性使其能够应对各类复杂创伤,这对于战场救护、灾难医学和日常急救都具有重要意义。
从战地救护到灾害救援,从手术室到家庭急救箱,这项源自中国实验室的原始创新,不仅重新定义了止血材料的性能边界,更彰显了我国在生物医用材料领域的研发实力。
当科技突破与临床需求精准对接,人类距离"黄金五分钟"急救窗口期的理想解决方案又近了一步。
未来,随着材料学与临床医学的深度融合,这样的"中国创造"或将改写全球急救医疗的格局。