長征醫院許國華教授團隊聯合提出快速自凝膠止血粉末開發新策略

近日，海軍軍醫大學第二附屬醫院（上海長征醫院）骨科脊柱微創病區主任許國華教授團隊聯合上海大學材料科學與工程學院高分子材料系在Chemical Engineering Journal （中科院1區TOP，IF=13.2）發表題為“Electrostatically assembled rapid hemostatic powder with ultrafast gelation, robust wet adhesion, and enhanced bactericidal activity” 的高質量研究成果。

研究團隊針對戰創傷緊急救治開發出一種電荷驅動的自凝膠止血粉末。該材料在使用前呈干燥粉末狀態，便于長期儲存和操作；一旦接觸血液，通過快速吸液溶脹、靜電相互作用、氫鍵作用等高分子間相互作用，觸發快速自組裝過程，在數秒內即可完成由粉末態向水凝膠的轉變。該過程中自發形成的原位水凝膠，能通過物理嵌合和界面黏合作用緊密貼附于創面組織，為創面止血提供即時有效的物理屏障。

材料的結構設計基于季銨化殼聚糖、透明質酸以及羧基化纖維素納米晶須的協同作用。 體系中正負電荷（季銨基與羧基）的引入促進了分子間強烈的靜電作用及隨后的動態重排；同時，具有剛性棒狀結構的羧基化纖維素納米晶須作為納米增強劑，進一步提高了高分子三維網絡結構的穩定性。通過靜電作用、氫鍵以及高分子鏈拓撲纏結等多重非共價相互作用，體系在在秒級響應時間內（<4s）形成致密而具有韌性的三維網絡。

該止血粉末不僅能夠快速“堵住傷口”，還可以主動參與凝血過程。一方面，具有多孔結構和親水組分的止血粉末能夠迅速吸收血液并濃縮血小板與凝血因子；另一方面，季銨基團增強了對紅細胞的吸附能力，從而協同加速凝血級聯反應。實驗結果表明，其凝血時間可縮短至約24秒，紅細胞黏附率達到84.6% ，顯著優于傳統材料。

在濕潤的環境下，該止血粉末經自組裝形成的凝膠不僅能夠牢固黏附于組織表面，還具備良好的機械強度和抗沖刷能力。其粘附強度達25 kPa，爆破壓力約為185 mmHg （超過正常收縮壓(120 mmHg) 54%），確保在持續性出血及體液沖刷的生理環境中維持有效密封。

除了止血功能外，該材料還表現出顯著的抗菌能力。實驗結果顯示，其對金黃色葡萄球菌的殺滅率超過97% 。納米晶須的引入促進高分子鏈重排和更多帶正電的季銨基團暴露，從而增強對細菌細胞膜的破壞作用，為避免抗生素依賴提供了新思路。

在大鼠肝臟出血及斷尾模型中，該止血粉末的止血速度更快、出血量更低，整體效果優于臨床常用止血產品。同時，該材料可有效促進感染創面的修復。

上海長征醫院骨科許國華教授團隊立足于復雜戰創傷止血的救治需求，依托多學科深度融合協作的優勢，通過多組分材料設計與界面相互作用調控，成功驗證了通過電荷驅動自組裝實現血液觸發止血粉末原位凝膠化的可行性。該工作不僅推動了止血策略從傳統“被動吸附”向“主動構建功能界面”的重要轉變，還為不可壓迫性出血及復雜戰創傷的高效救治開辟了救護器件研發的新思路。

來源：上海長征醫院

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