Ультра‑быстрый самообразующийся, саморасширяющийся, самоприводящийся высокоадгезивный прокоагулянтный гемостатический порошок для остановки неконтролируемого кровотечения у свиней

Остановка скрытого кровотечения за считанные секунды

Тяжёлое внутреннее кровотечение после аварий или взрывов может привести к смерти за считанные минуты, и в ряде случаев медики не могут просто прижать рану, чтобы остановить кровопотерю. В этой статье описан новый порошок, который можно влить или ввести в глубокие, труднодоступные повреждения, где он мгновенно превращается в мягкий расширяющийся гель, закупоривающий рану и запускающий собственный процесс свертывания крови. Испытанный в нескольких модельных животноводческих системах, включая свиней с обычно летальными травмами, этот материал остановил кровотечение быстрее и с меньшей потерей крови, чем существующие препараты, указывая на возможное будущее, в котором солдаты, спасатели или даже случайные свидетели смогут контролировать смертельное кровотечение за несколько секунд действия.

Почему глубокое кровотечение так трудно контролировать

Многие смертельные случаи на поле боя и в гражданской жизни вызваны «некомпрессируемым» кровотечением — кровотечением внутри грудной или брюшной полости либо в местах стыка, таких как пах или плечо, где невозможно сжать сосуд жгутом или простым давлением. Традиционные средства, такие как марля, губки или хирургические клеи, в основном работают за счёт впитывания крови и требуют, чтобы кто‑то сильно прижимал и удерживал их на месте. Они затруднительно проникают в узкие или неправильной формы каналы ран, а некоторые расширяющиеся губки могут создавать избыточное давление и повреждать ткани. Жидкие пены мягче заполняют пространство, но часто их трудно хранить, стерилизовать и применять в экстренных условиях. Задача состояла в создании вещества, достаточно твёрдого для переноски и безопасного для хранения, но при контакте с кровью ведущего себя как умная, заполняющая форму жидкость.

Умный порошок, превращающийся в защитный гель

Исследователи разработали портативный порошок из двух распространённых полимеров и мелкого глинистого минерала с модификацией, вдохновлённой мидиями, а также с твёрдой формой антифибринолитического препарата транексамовой кислоты и простой соли. Когда гранулы порошка встречают кровь или другую жидкость, они быстро её впитывают и физически взаимосвязываются, образуя непрерывный гель в течение нескольких секунд. Одновременно мягкая газообразующая реакция формирует пузыри, из‑за которых гель расширяется и проталкивается глубже в трещины и полости. Глина и мидиеподобная поверхностная химия придают гелю сильную влажную адгезию к тканям, а транексамовая кислота помогает стабилизировать натуральные сгустки. Лабораторные испытания показали, что гель впитывает в несколько раз больше своей массы крови, разбухает, не распадаясь, прочно прилипает к влажным поверхностям органов, выдерживает давления, превышающие нормальное артериальное давление, и уничтожает обычные бактериальные штаммы — важный фактор при загрязнённых полевых или дорожных ранах.

От лабораторных тестов до угрожающих жизни травм

Чтобы понять, как порошок ведёт себя при реальных повреждениях, команда протестировала его на крысах, кроликах и свиньях. У крыс с дефектами печени или пересечёнными бедренными артериями порошок сократил кровопотерю до почти 90 процентов и уменьшил время остановки кровотечения примерно до одной минуты — существенно лучше по сравнению с широко используемым коммерческим порошком на основе хитозана. В модели на кроликах, где одновременно полностью перерезаны подключичная артерия и вена — ситуация, обычно быстро приводящая к смерти — новый порошок вновь существенно уменьшил кровопотерю и сократил время до гемостаза по сравнению с коммерческим продуктом, одновременно значительно повышая выживаемость. Наиболее впечатляюще: у свиней с стандартизованной летальной травмой сосудов плеча порошок уменьшил потерю крови примерно на 98 процентов и сократил время до гемостаза с более чем получаса при заполнении марлей и ручном давлении до чуть более минуты, без необходимости поддерживаемого сжатия.

Не только контроль кровотечения: помощь заживлению ран

Поскольку гель прочно прилипает к коже и подлежащим тканям, исследователи также изучили возможность замены швов или традиционных кожных клеёв. У крыс с чистыми полными резекциями кожи на спине нанесение порошка на края разреза создавало немедленное уплотнение за считанные секунды. В течение двух недель такие раны заживали быстрее и образовывали более прочную зажившую кожу по сравнению с обработанными швами или медицинским клеем. Микроскопическое исследование показало лучшее восстановление внешнего слоя кожи, более организованные коллагеновые волокна, больше новых кровеносных сосудов и меньше признаков длительного воспаления в группе, леченной порошком, что свидетельствует о том, что материал не только останавливает кровотечение, но и создаёт более благоприятную среду для регенерации тканей.

Портативный инструмент для самых опасных минут

В целом это исследование представляет компактный, пригодный для длительного хранения порошок, который превращается в саморасширяющийся, самопроталкивающийся, прочно сцепляющийся с тканями гель при контакте с кровью. Комбинируя физическую закупорку, сильную адгезию и биохимическую поддержку свертывания, он способен быстро контролировать внутренние и стыковые кровотечения в ситуациях, где существующие повязки беспомощны, при этом не требуя сложной подготовки или длительного ручного давления. Если в будущих исследованиях подтвердят его безопасность для человека и удастся масштабировать производство, такой порошок может стать критически важным средством для солдат, фельдшеров и отделений неотложной помощи, выигрывая драгоценные минуты для доставки пациентов от места травмы до окончательной хирургической помощи.

Цитирование: Huang, S., Li, M., Xu, H. et al. Ultra-fast self-gelling self-expanding self-propelling high-adhesion procoagulant hemostatic powder for non-compressible hemorrhage hemostasis in pigs. Nat Commun 17, 2146 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68683-y

Ключевые слова: гемостатический порошок, внутреннее кровотечение, первая помощь при травмах, самообразующийся гидрогель, медицина на поле боя