北京
▲科研人員開發(fā)出具備控溫功能的沸石類止血相變纖維繃帶（視頻由AI生成）
沸石是無機(jī)止血輔料，可通過離子交換和物理吸附加速凝血過程，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)口大出血止血。然而，沸石在吸水過程中會(huì)釋放的熱量，造成傷口組織熱灼傷，制約了其在醫(yī)用止血領(lǐng)域的發(fā)展。
近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所等，開發(fā)了具備控溫功能的沸石類止血相變纖維繃帶，為消除沸石敷料熱灼傷提供了新策略。
▲圖片由AI生成
01
止血與控溫
面對(duì)大出血等病癥，有效的院前救治對(duì)傷者生命安全至關(guān)重要。
沸石止血輔料，作為一種無機(jī)止血材料，可促進(jìn)血液凝固，且不含可能引發(fā)動(dòng)物過敏反應(yīng)的衍生蛋白，被科學(xué)家廣泛關(guān)注。相關(guān)商業(yè)產(chǎn)品已被納入官方指南。
但是，此類材料吸水過程中會(huì)釋放大量熱量，若不加以控制，會(huì)造成周圍組織熱損傷，且松散的顆粒止血材料存在形成血栓的風(fēng)險(xiǎn)，影響后續(xù)傷口愈合。
理想的止血材料應(yīng)既能觸發(fā)凝血機(jī)制加速止血，又能及時(shí)吸收、傳遞熱量，并且在使用過程中及使用后保持物理結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和生物相容性。
02
會(huì)控溫的止血繃帶
相變材料是一種能夠通過物理形態(tài)變化，來吸收或釋放大量熱量的潛熱材料，像一塊“能量海綿”。在這個(gè)過程中，相變材料保持自身溫度恒定，是理想的儲(chǔ)熱控溫介質(zhì)。
研究團(tuán)隊(duì)選用無腐蝕性、無毒、生物相容性的聚乙二醇作為相變單元，通過化學(xué)交聯(lián)合成固-固類相變材料，克服了其原本液相泄漏滲透問題，再利用靜電紡絲技術(shù)原位構(gòu)建沸石復(fù)合相變纖維膜，得到了可控溫的柔性止血相變纖維體系。
▲消除止血過程中沸石熱損傷的止血相變繃帶示意圖
03
告別熱損傷
團(tuán)隊(duì)通過改變化學(xué)交聯(lián)參數(shù)調(diào)控固-固相變材料的相變溫度，得到滿足止血所需安全溫區(qū)的相變材料。差示掃描量熱結(jié)果顯示，止血相變繃帶熔化溫度約為39℃。
機(jī)械強(qiáng)度與接觸角等測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該材料兼具良好的浸潤性，吸水前后均可維持良好的柔韌性、熱穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。這一結(jié)果驗(yàn)證了其在止血應(yīng)用中的可行性，證實(shí)了止血相變繃帶的生物安全性。凝血時(shí)間測(cè)試進(jìn)一步說明其優(yōu)于商業(yè)沸石敷料的促進(jìn)凝血效果。
在控溫止血應(yīng)用實(shí)驗(yàn)中，該止血相變繃帶相比于純沸石與商業(yè)沸石敷料，均實(shí)現(xiàn)了更顯著的控溫效果。
目前，這一技術(shù)仍在實(shí)驗(yàn)室階段，走向?qū)嶋H應(yīng)用還需深入研究止血機(jī)制、開展生物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)。該項(xiàng)研究有望為消除醫(yī)用止血敷料伴隨的熱損傷提供新策略，拓展相變材料在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。
論文鏈接：
http://doi.org/10.1002/eem2.70326
來源：中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
責(zé)任編輯：曹旸
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