西安交大研发2秒自凝胶止血粉末:瞄准不可按压大出血急救材料新突破

问题:外伤与术中大出血,尤其是股动脉、锁骨下动静脉等深部高压血管损伤,往往出血迅猛、位置隐蔽、创口形态不规则。在院前急救、灾害救援及战创救护等场景中,施救者常受制于环境、时间与专业条件,传统纱布填塞、加压包扎等方式对“不可按压”或“难以持续按压”的出血情形效果有限,成为降低失血性休克与死亡风险的一道关键关口。如何在短时间内实现快速封堵、稳定粘附并适应复杂伤道,是止血材料长期攻关的重点。 原因:针对上述痛点,研究团队提出“粉末—凝胶—自膨胀”的材料转化思路:材料以干粉形态便于携行与快速投送,一旦接触血液即可触发快速凝胶化,形成具有一定强度的三维网络,并在伤道内实现持续膨胀与自推进填充。该粉末以聚乙烯亚胺与聚丙烯酸构建超快物理交联网络,利用分子间电荷作用与链缠结实现瞬时成胶;同时引入多巴胺修饰的蒙脱土以增强湿润组织表面的黏附稳定性。更具创新性的是,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,使材料在成胶后仍可通过酸碱反应持续释放二氧化碳,形成驱动膨胀与“向前推送”的内在动力,进而主动填充深部、不规则出血腔隙,减少因血流冲刷导致的材料脱落风险。此机制旨在把以往依赖外力按压的“被动止血”,转向材料自适应的“主动封堵”。 影响:系统性动物实验显示,该材料在止血效率上表现突出。研究中,在更接近临床情境的猪致死性锁骨下动静脉完全离断、不可按压出血模型里,与需要持续人工按压的医用纱布对照相比,优化后的止血粉末在不额外加压条件下,将失血量从约591.7毫升降至约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96%,实验动物均存活。研究还显示材料综合性能优于压缩纤维素海绵,并具备一定抗菌性、生物相容性及促进皮肤切口愈合的潜力。业内人士认为,这类可快速投送、自动成胶并主动填充的止血材料,若能完成规范化转化,有望为院前急救提供新的技术选项,尤其适用于深部出血、窄长伤道及不便持续按压的救治条件。 对策:从实验室成果走向广泛应用,仍需跨越多道关口。首先是安全性与有效性的系统评估,包括不同出血类型、不同组织界面与不同抗凝状态下的表现,以及材料残留、降解与炎症反应等长期指标。其次是产品工程化与质量一致性,需解决粉末粒径、吸液速度、发泡强度与黏附性能之间的平衡,并建立可规模化生产与稳定贮存的工艺标准。再次是临床路径与适用规范:在院前急救、急诊、战创救护及基层医疗等场景中,如何设计简便的给药方式与操作流程,如何与止血带、负压敷料、手术止血等手段形成分级联动,也需要通过多中心研究与规范指南逐步明确。 前景:随着交通创伤、高处坠落等意外伤害救治需求上升,以及灾害救援与公共安全保障任务增多,便携式、高效、自适应止血材料的应用空间正在扩大。上述“自凝胶、自膨胀、自推进、高粘附”思路,为解决深部高压出血的封堵难题提供了新的材料学路径。未来,若能在临床试验、监管注册与应用培训等环节形成闭环,并推动与急救体系和救援装备的协同设计,该类材料有望在“黄金时间”内为患者争取更多救治机会,同时也将带动止血材料从单一敷料向多功能、场景化装备升级。

这项研究展示了我国在生物医用材料领域的创新能力。将实验室成果转化为临床产品,需要产学研各界的持续协作。该技术不仅为危急重症救治提供新方案,也为全球医疗进步贡献了中国智慧。