止血?jiǎng)?/h1> 關(guān)注 創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-08-05
止血?jiǎng)┑膶?shí)例教程
雖然目前常用的止血?jiǎng)?/em>在肢體表面創(chuàng)傷止血方面表現(xiàn)出優(yōu)秀的性能，但它們通常對(duì)深度創(chuàng)傷出血的止血效果較差。因?yàn)檫@些創(chuàng)傷多呈現(xiàn)不規(guī)則形狀且難以通過(guò)按壓止血。
近日，在郭保林研究員和馬曉龍教授的指導(dǎo)下，西安交通大學(xué)前沿院博士生趙鑫使用殼聚糖衍生物和碳納米管材料制備成具有可注射的形狀記憶納米復(fù)合多孔晶膠止血材料。殼聚糖衍生物作為晶膠的主要骨架，可以提供很好的止血性能、促進(jìn)傷口愈合以及血液觸發(fā)形狀記憶恢復(fù)功能。碳納米管材料作為納米填料，可以提高晶膠的力學(xué)性能、賦予晶膠良好的導(dǎo)電性以及出色的近紅外觸發(fā)響應(yīng)性（例如止痛藥物緩釋、光熱殺菌等），同時(shí)碳納米材料也可進(jìn)一步提高復(fù)合晶膠的促凝血性能。該復(fù)合晶膠的血細(xì)胞和血小板吸附與激活能力使其在小鼠尾部截肢模型和肝臟損傷模型中表現(xiàn)出出色的止血性能。此外，由于該復(fù)合晶膠的快速血液吸收性、血液濃縮性能以及快速的血液觸發(fā)形狀恢復(fù)作為具有足夠機(jī)械性能的物理填充屏障，使其在兔子肝臟體積缺損、不可壓縮性出血致死模型中表現(xiàn)出優(yōu)異的止血效果。該形狀記憶復(fù)合晶膠止血敷料的原料來(lái)源廣、便宜，制備簡(jiǎn)便，具有巨大的應(yīng)用潛力。
該工作以“Injectable antibacterial conductive nanocomposite cryogels with rapid shape recovery for noncompressible hemorrhage and wound healing”為題，發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊Nature Communications上。西安交大前沿院為該論文第一作者及通訊作者單位。這也是郭保林課題組在創(chuàng)傷止血與修復(fù)研究領(lǐng)域繼Biomaterials,2017,122:34-47之后的又一重要突破。
該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、材料力學(xué)行為國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和中央高校基本科研專(zhuān)項(xiàng)資金基金的支持。
展開(kāi) 【摘要】
盡管第一代組織粘合劑和止血?jiǎng)?/em>已在臨床上得到應(yīng)用，但水凝膠的微觀結(jié)構(gòu)和止血與傷口愈合之間的相關(guān)性尚不清楚
，并且難以設(shè)計(jì)高性能水凝膠以滿(mǎn)足全球在傷口閉合、止血和愈合方面日益增長(zhǎng)的需求。
受細(xì)胞外基質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和貽貝模擬化學(xué)的啟發(fā)，
上海交通大學(xué)
Jiayu Lu
/
董常明
教授
團(tuán)隊(duì)和
制備了兩種配位和共價(jià)糖多肽水凝膠，它們具有可調(diào)節(jié)的組織粘附強(qiáng)度（14.6-83.9 kPa）和微孔結(jié)構(gòu)（8-18
μ
m），并且溶血率< 1.5%。
值得注意的是，
微孔大小主要控制止血，與纖維蛋白膠等相比，孔徑為 16-18
μ
m 的水凝膠的止血速度最快，約 14 秒，失血量最低，約 6%。
此外，生物相容性和止血都會(huì)影響傷口愈合性能，如溶血、細(xì)胞毒性、皮下植入以及止血和愈合試驗(yàn)所評(píng)估的那樣。重要的是，糖多肽水凝膠處理的大鼠皮膚缺損模型在第
14天實(shí)現(xiàn)了傷口完全閉合并再生了厚厚的真皮和帶有一些毛囊的表皮。因此，這項(xiàng)工作不僅建立了一種構(gòu)建具有可調(diào)粘附性和微孔結(jié)構(gòu)的糖多肽水凝膠的通用方法、快速止血和卓越的愈合功能，但也揭示了設(shè)計(jì)高性能止血和愈合水凝膠的有用原理。
相關(guān)論文以題為
Biomimetic Glycopolypeptide Hydrogels with Tunable Adhesion and Microporous Structure for Fast Hemostasis and Highly Efficient Wound Healing
發(fā)表在《
Advan
ced Functional Materials
》上。
展開(kāi) 由于聚合物和游離聚合物擴(kuò)散之間的強(qiáng)物理相互作用，PEI/PAA粉末可以通過(guò)吸水直接形成物理交聯(lián)的水凝膠，而無(wú)需額外的交聯(lián)劑。表面沉積的 PEI/PAA 粉末可以吸收界面水，與各種濕基材形成緊密接觸。此外，物理交聯(lián)的聚合物可以擴(kuò)散到濕基材的聚合物網(wǎng)絡(luò)中以進(jìn)一步促進(jìn)濕粘合。因此，將 PEI/PAA 粉末涂抹在雞皮膚、豬心臟、豬胃腸粘膜等各種組織上，會(huì)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)對(duì)這些濕組織產(chǎn)生強(qiáng)烈的粘附力。此外，
這種粘性PEI/PAA粉末可以有效地密封和促進(jìn)體內(nèi)受損組織的愈合，
并促進(jìn)醫(yī)療器械的附著。由于
PEI/PAA 粉末附著力強(qiáng)且易于制備，
團(tuán)隊(duì)
相信這些粉末是多種應(yīng)用的理想候選者，例如傷口愈合、止血?jiǎng)?/em>、可穿戴設(shè)備和藥物輸送
。
參考文獻(xiàn)
：
Science Advances 02 Jun 2021:
Vol. 7, no. 23, eabe8739
DOI: 10.1126/sciadv.abe8739
版權(quán)聲明
：「
高分子材料科學(xué)
」旨在分享學(xué)習(xí)交流高分子聚合物材料學(xué)等領(lǐng)域的研究進(jìn)展。上述僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)。商業(yè)轉(zhuǎn)載，投稿，薦稿或合作請(qǐng)后臺(tái)聯(lián)系編輯。感謝各位關(guān)注！
【往期回顧】
【
1
】
《Science Advances》康奈爾大學(xué)馬明林：可細(xì)胞遞送的水凝膠反向呼吸封裝系統(tǒng)
【2
】《大分子》浙大吳子良/鄭強(qiáng)/杜淼，華工孫桃林：氫鍵締合介導(dǎo)的韌性超分子水凝膠的動(dòng)力學(xué)和粘彈性
【3
】
臺(tái)灣大學(xué)徐善慧《材料化學(xué)》分層膠束結(jié)構(gòu)和快速粘合性的可注射酚醛-殼聚糖自修復(fù)水凝膠
【4
】
《AFM》北化劉惠玉/郭新東：NIR激光觸發(fā)的微針液體創(chuàng)可貼，用于傷口護(hù)理
展開(kāi) PEI/PAA膠粘劑粉末，具有成本低、適應(yīng)不規(guī)則形狀靶點(diǎn)的能力強(qiáng)、易于通過(guò)輔助設(shè)備傳遞、粘附性強(qiáng)、細(xì)胞相容性好等優(yōu)點(diǎn)，是一種很有前途的生物膠粘劑，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域。
圖1 PEI/PAA水凝膠的制備及性能研究。
圖2 PEI/PAA粉末的濕附著力。
圖3 PEI/PAA粉末在各種濕基板/組織上的附著力。
圖4 PEI/PAA粉末的纏繞密封和裝置錨固性能。
圖5 PEI/PAA粉增強(qiáng)胃穿孔的封閉和愈合。
綜上所述，研究者制備了自膠黏的PEI/PAA粉末。由于聚合物之間的強(qiáng)物理相互作用和自由聚合物擴(kuò)散，PEI/PAA粉末可以直接吸水而不需要額外的交聯(lián)劑形成物理交聯(lián)水凝膠。表面沉積的PEI/PAA粉末，可以吸收界面水，與各種濕基材形成緊密的接觸。此外，物理交聯(lián)聚合物，可以擴(kuò)散到濕基板的聚合物網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)一步促進(jìn)濕粘附。因此，將PEI/PAA粉涂抹在各種組織上，如雞皮、豬心臟、豬胃、腸黏膜等，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，這些濕組織粘附較強(qiáng)。此外，該膠粘劑PEI/PAA粉能有效封閉和促進(jìn)體內(nèi)損傷組織愈合，便于醫(yī)療器械的附著。
由于PEI/PAA粉末粘連性強(qiáng)且易于制備，因此這些粉末在傷口愈合、止血?jiǎng)?/em>、可穿戴設(shè)備和藥物傳遞等方面，具有理想的應(yīng)用前景。
（文：水生）
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展開(kāi) 除此之外，PEI/PAA粉末還能作為密封劑，有效地修補(bǔ)豬胃和豬小腸的穿孔（視頻1和2）。
圖2. PEI/PAA粉末的濕黏附機(jī)理及其黏附行為。
視頻1
視頻2
為了進(jìn)一步證實(shí)PEI/PAA粉末作為密封劑的有效性，以大鼠的胃穿孔為模型，對(duì)比了傳統(tǒng)縫線(xiàn)、纖維蛋白膠（fibrin glue）和PEI/PAA粉末促進(jìn)胃穿孔愈合的效果。治療7天后，從宏觀來(lái)看，用PEI/PAA粉末治療的傷口比縫合線(xiàn)和纖維蛋白凝膠治療組表現(xiàn)出更好的愈合效果。H＆E染色顯示，用PEI/PAA粉末治療組的胃黏膜完全橋接，但是縫線(xiàn)組和纖維蛋白膠組穿孔處的黏膜并未愈合。另外，PEI/PAA粉末治療組在肉芽組織中顯示出最高的PCNA（增殖細(xì)胞核抗原，G1/S期的增殖細(xì)胞的標(biāo)志物）陽(yáng)性上皮細(xì)胞百分比和最高的血管密度。綜上，PEI/PAA粉末能有效地密封胃穿孔并促進(jìn)傷口的愈合（圖3）。
圖3. 利用PEI/PAA粉末、縫線(xiàn)和纖維蛋白膠治療大鼠胃穿孔的對(duì)比。
由于該粉末具有極強(qiáng)的濕黏附且制備使用極其簡(jiǎn)單，相信該粉末的應(yīng)用能被進(jìn)一步拓展到止血?jiǎng)?/em>、藥物載體和可穿戴器件等應(yīng)用上。這項(xiàng)研究結(jié)果于近期以“Ultrafast self-gelling powder mediates robust wet adhesion to promote healing of gastrointestinal perforations”為標(biāo)題發(fā)表在《Science Advances》上。
展開(kāi) 
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【摘要】
盡管第一代組織粘合劑和止血?jiǎng)?/em>已在臨床上得到應(yīng)用，但水凝膠的微觀結(jié)構(gòu)和止血與傷口愈合之間的相關(guān)性尚不清楚
，并且難以設(shè)計(jì)高性能水凝膠以滿(mǎn)足全球在傷口閉合、止血和愈合方面日益增長(zhǎng)的需求。
由于該粉末具有極強(qiáng)的濕黏附且制備使用極其簡(jiǎn)單，相信該粉末的應(yīng)用能被進(jìn)一步拓展到止血?jiǎng)?/em>、藥物載體和可穿戴器件等應(yīng)用上。
論文鏈接：
https://advances.sciencemag.org/content/7/23/eabe8739
粘接性水凝膠，具有黏附性強(qiáng)、生物相容性好、滲透性好、可變形性強(qiáng)、機(jī)械性能可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于創(chuàng)面敷料、止血?jiǎng)?/em>、可穿戴設(shè)備、給藥系統(tǒng)、組織工程等領(lǐng)域。
由于
PEI/PAA 粉末附著力強(qiáng)且易于制備，
團(tuán)隊(duì)
相信這些粉末是多種應(yīng)用的理想候選者，例如傷口愈合、止血?jiǎng)?/em>、可穿戴設(shè)備和藥物輸送
。
雖然目前常用的止血?jiǎng)?/em>在肢體表面創(chuàng)傷止血方面表現(xiàn)出優(yōu)秀的性能，但它們通常對(duì)深度創(chuàng)傷出血的止血效果較差。因?yàn)檫@些創(chuàng)傷多呈現(xiàn)不規(guī)則形狀且難以通過(guò)按壓止血。
近日，在郭保林研究員和馬曉龍教授的指導(dǎo)下，西安交通大學(xué)前沿院博士生趙鑫使用殼聚糖衍生物和碳納米管材料制備成具有可注射的形狀記憶納米復(fù)合多孔晶膠止血材料。
