近日，中山大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院“百人計劃”引進(jìn)人才李哲副教授的最新研究成果發(fā)表在國際知名期刊Nature Communications （自然通訊），報道了一種基于“超疏血”新型止血材料的設(shè)計方法（圖1）。
圖1. 基于納米纖維材料的新型止血材料設(shè)計概念
止血材料是重要的基礎(chǔ)醫(yī)用材料，理想止血材料應(yīng)具備以下特點:（1）止血迅速，避免血液流失；（2）血液凝固后，可以從傷口上剝離，方便對傷口進(jìn)行護(hù)理。然而，現(xiàn)有的親水性止血材料在使用時存在一些問題：（1）不能避免血液流失，尤其在動脈出血情況下無法有效地止血；（2）凝血后，止血材料與血液形成類似“鋼筋混凝土”的硬塊，難以從傷口上剝離。強(qiáng)制性地剝離會引起傷口撕裂，傷口感染等復(fù)雜問題。此外，遇到凝血功能障礙的出血性疾病（如血友病等），傳統(tǒng)的止血材料被血液浸潤后無法有效地止血。
李哲副教授課題組所研究的超疏血材料，是一種類似荷葉表面的、具有特殊微納結(jié)構(gòu)的材料，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)血液在一種基于具有納米纖維結(jié)構(gòu)的超疏血表面上滾動時，會產(chǎn)生大量的血液纖維蛋白微絲，而纖維蛋白是促進(jìn)傷口凝固的核心要素；凝血時，纖維蛋白絲形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，捕獲血細(xì)胞、血小板等，形成類似鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)，封堵傷口；即便在抗凝血劑(其作用原本是抑制纖維蛋白的產(chǎn)生)存在的情況下，該現(xiàn)象依舊存在（如圖2上所示）。
圖2. 新型超疏血-快速止血材料的優(yōu)異特性；血液在納米纖維超疏血表面上滾動時，會快速地產(chǎn)生纖維蛋白微絲；該新型止血材料具有抗血液浸潤、快速凝血、和自剝離特性
基于該獨特發(fā)現(xiàn)，李哲副教授和合作者提出了“基于超疏血材料的快速凝血材料及其設(shè)計方法”。該材料具有以下獨特性能：（1）抗細(xì)菌吸附，降低傷口感染風(fēng)險；（2）把該材料壓在傷口上，其超疏血特性，能夠?qū)⒀杭s束在傷口內(nèi)部，通過物理方式，實現(xiàn)迅速止血；（3）與血液接觸時，納米纖維表面能夠促進(jìn)血液纖維蛋白從“材料-血液的接觸面”快速向傷口內(nèi)部生長，從而在止血后快速加固傷口；（4）在傷口凝固后，血塊的收縮力驅(qū)使該止血材料從傷口上自脫落。這些特性已經(jīng)在動物模型上得到驗證。
該研究中提出的“先止血，再凝血，凝血后自脫落”的新型止血方式，能夠有效地避免血液流失，并且在傷口止血后（如3 min后）可以輕易地將材料從傷口上剝離，對傷口進(jìn)行二次護(hù)理。當(dāng)下主流的親水性止血材料（如紗布、創(chuàng)可貼等）在使用時，在傷口完全凝固前，血液將不停地透過止血材料進(jìn)行滲漏；而在傷口凝固后，材料將牢固地作用在傷口上，難以剝離。此外，與市場上現(xiàn)有的具有低黏附力或易剝離特性的止血產(chǎn)品相比（包括3M，smith & nephew, Guardian等國際知名公司的產(chǎn)品），該新型止血材料從傷口上的剝離力僅為市場上產(chǎn)品的5%（或更小）。
該技術(shù)將提供一種真正意義上的抗血液流失、和無痛的“創(chuàng)可撕”止血產(chǎn)品。這種新型的材料將會在急救、大出血、以及日常生活中得到廣泛應(yīng)用。此外，即便在抗凝血劑存在的情況下，該材料依舊可以促進(jìn)纖維蛋白的產(chǎn)生，顯示了該材料對凝血障礙癥（如白血病）患者的廣闊應(yīng)用前景。相關(guān)技術(shù)已經(jīng)申請國際專利。
上述研究成果發(fā)表于Nature Communications, 2019, 10(1): 1-11，論文題目：Superhydrophobic hemostatic nanofiber composites for fast clotting and minimal adhesion。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-13512-8
- 暫無相關(guān)新聞
