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用于猪不可压缩出血止血的超快自凝、自膨胀、自推进高粘附促凝止血粉末

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在几秒内止住隐匿性出血

事故或爆炸后严重的内出血可在数分钟内致命,且在许多情况下医护人员无法简单按压创口以阻止失血。本文描述了一种新型粉末,可倾倒或注入到深部、难以触及的伤口中,遇血瞬间转化为柔软且膨胀的凝胶,封堵伤口并激活身体自身的凝血过程。在包括猪在内的多种动物模型中测试(这些猪受伤本可致死),该材料比现有产品更快止血、失血更少,提示未来士兵、急救人员甚至旁观者仅需几秒操作就能控制致命性大出血的可能性。

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为何深部出血如此难以控制

许多战场和民用创伤死亡由“不可压缩”出血造成——胸腔、腹腔内或腹股沟、肩部等交界处的出血无法通过止血带或简单按压闭合。传统工具如纱布、海绵或外科粘合剂主要通过吸收血液并依赖施压固定来起效。它们难以进入狭窄或不规则的伤道,有些可膨胀海绵膨胀力过大,可能导致额外组织损伤。液体泡沫可以更温和地填充空隙,但在储存、灭菌和紧急处理方面往往有困难。挑战在于设计一种既便于携带、能安全储存,又在接触血液时能像智能填充流体一样表现的固体材料。

遇血即成保护性凝胶的智能粉末

研究者设计了一种便携粉末,由两种常见聚合物、经贻贝启发涂层改性的微量黏土、固体抗纤溶药物氨甲环酸和简单盐类构成。当粉末颗粒遇到血液或其他液体时,它们快速吸收液体并在数秒内通过物理交联形成连续凝胶。同时,温和的起泡反应产生气体使凝胶膨胀,将自身推进更深的裂隙和腔隙中。黏土和仿贻贝表面化学赋予凝胶在潮湿组织上的强粘附力,而氨甲环酸有助于稳定天然血栓。体外实验显示,该凝胶能吸收数倍于自身重量的血液,膨胀但不瓦解,牢固粘附于潮湿器官表面,能承受高于正常血压的压力,并能杀灭常见细菌——这对肮脏的战场或路边伤口尤为重要。

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从实验台到危及生命的伤情

为评估该粉末在真实伤情中的表现,研究团队在大鼠、兔和猪身上进行了测试。在肝脏缺损或股动脉切断的大鼠模型中,该粉末将失血量减少了近90%,并将止血时间缩短到约一分钟,远优于一种广泛使用的基于壳聚糖的商业粉末。在一项双侧锁骨下动脉与静脉同时完全断裂的兔模型中——这一情形通常迅速致命——新粉末同样显著减少失血量并将止血时间大幅缩短,显著提高存活率。最引人注目的是,在标准化的致命性肩部血管损伤猪模型中,该粉末将失血量减少约98%,并将止血所需时间从用纱布填塞并手动加压超过半小时缩短到仅略过一分钟,且无需持续压迫。

超越止血:促进伤口愈合

由于凝胶能强力粘附于皮肤及下层组织,研究者还探索其是否能替代缝合或传统皮肤粘合剂。在背部整层切口的大鼠模型中,将粉末施用于切缘能在数秒内形成即时封闭。两周内,这些伤口闭合更快,愈合皮肤强度也高于缝合或医用胶处理组。显微检查显示,粉末处理组外表皮再生更好、胶原纤维更有序、新生血管更多、长期炎症迹象更少,表明该材料不仅能止血,还为组织修复创造了更有利的环境。

用于最危险几分钟的便携工具

总体而言,这项研究介绍了一种小巧、货架稳定的粉末,遇血即转化为自膨胀、自推进并能抓附组织的凝胶。通过物理堵塞、强粘附和生化促进凝血相结合,它能在现有敷料难以应对的情形下迅速控制内出血和交界部位出血,且无需复杂准备或长时间手动加压。如果后续研究证实对人体的安全性并实现规模化生产,这类粉末有望成为士兵、救护人员和急诊室的重要工具,为将伤员从受伤地点送往最终外科救治争取宝贵时间。

引用: 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

关键词: 止血粉末, 内出血, 创伤护理, 自凝水凝胶, 战地医学