止血愈合
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-05
止血愈合的實例教程
【摘要】
盡管第一代組織粘合劑和止血劑已在臨床上得到應用，但水凝膠的微觀結構和止血與傷口愈合之間的相關性尚不清楚
，并且難以設計高性能水凝膠以滿足全球在傷口閉合、止血和愈合方面日益增長的需求。
受細胞外基質的微觀結構和貽貝模擬化學的啟發，
上海交通大學
Jiayu Lu
/
董常明
教授
團隊和
制備了兩種配位和共價糖多肽水凝膠，它們具有可調節的組織粘附強度（14.6-83.9 kPa）和微孔結構（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影響傷口愈合性能，如溶血、細胞毒性、皮下植入以及止血和愈合試驗所評估的那樣。重要的是，糖多肽水凝膠處理的大鼠皮膚缺損模型在第
14天實現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，這項工作不僅建立了一種構建具有可調粘附性和微孔結構的糖多肽水凝膠的通用方法、快速止血和卓越的愈合功能，但也揭示了設計高性能止血和愈合水凝膠的有用原理。
相關論文以題為
Biomimetic Glycopolypeptide Hydrogels with Tunable Adhesion and Microporous Structure for Fast Hemostasis and Highly Efficient Wound Healing
發表在《
Advan
ced Functional Materials
》上。
展開 此外，作者還討論了止血材料的設計及其在傷口愈合中的應用所面臨的挑戰，以激發這一領域更深入的研究。
圖1 用于傷口愈合應用的止血材料的活性成分和材料形式
傷口愈合涉及四個重疊（但定義明確）的階段：止血、炎癥、增殖和重塑。作為修復第一階段的止血，其發生機制有兩個主要階段（圖2）。止血的初級階段主要涉及血小板的粘附、激活和聚集。在止血的第二階段，由外在和內在凝血途徑產生凝血塊。修復的后續幾個階段還涉及傷口清潔、膠原、肉芽組織、血管、表皮等的形成。越來越多的證據表明，生理性止血與傷口愈合密切相關，這進一步推動了對傷口愈合止血材料設計的研究興趣。
圖2 生理性止血過程中的初級止血和二級止血
當開發止血材料時，需要考慮的兩個主要因素是活性化學成分和材料形式?；钚猿煞址譃樗念悾禾烊痪酆衔?、合成聚合物、硅基材料和含金屬材料（圖1）。止血材料中使用的各種活性成分具有不同的止血功能。例如，最廣泛使用的止血成分殼聚糖通過聚集紅細胞、刺激血小板、激活止血相關途徑和促進血凝塊形成促進止血。硅基材料，如高嶺土或沸石，具有可吸收血液和促進凝固的介孔結構。
止血材料有多種形式，從簡單到復雜，從二維到三維，從親水到疏水，從宏觀到納米，并且其形式也會影響功能和應用，最廣泛使用的止血材料形式包括海綿、水凝膠、納米纖維和顆?；蚍勰┑?。海綿是用于控制出血的最傳統的材料形式，其具有很高的吸血能力以及富集紅細胞和血小板的能力，同時它們可以濃縮凝血因子，從而促進凝血（圖 3）。水凝膠不僅有助于控制出血，還有助于保持傷口部位濕潤，有利于傷口愈合。用于控制出血的水凝膠的一個共同特征是黏附性，這使水凝膠能夠密封傷口并加速止血。
展開 除了學術和學術前景外，納米復合水凝膠的研究，尤其是止血和傷口愈合方面的研究，有望帶來巨大的經濟利益。
6.1用于止血的納米復合水凝膠
受傷部位的失血會導致組織發病和與事故有關的死亡。因此，為了減少戰場和平民事故中的死亡率和醫療費用，在傷口處止血是最重要的問題。止血是在受傷情況下血液凝結的生理過程，當組織損傷暴露組織因子從而引發凝血因子以產生凝血酶和纖維蛋白時，血液凝結就開始了。
Gaharwar等人報道了用于止血應用的可注射明膠-LAPONITE?納米復合水凝膠的配方。將LAPONITE?納米顆?；烊朊髂z中改善了水凝膠的生理穩定性，可注射性和止血性能。明膠-LAPONITE?水凝膠的止血能力通過體外血液凝固試驗評估。結果表明，通過增加明膠水凝膠中二氧化硅納米板的濃度可以減少凝血時間。與所有其他配方相比，由2.25wt％明膠和6.75wt％LAPONITE?（9NC75）配制的納米復合水凝膠具有卓越的止血性能（圖10A）。據推測，納米復合水凝膠的表面電荷在增強明膠-LAPONITE?水凝膠的止血活性中起著至關重要的作用。硅酸鹽納米板的帶電表面與血漿蛋白和血細胞相互作用，從而增加了納米復合水凝膠周圍血液成分的濃度。這導致了凝血因子的激活，從而加速了凝血。
圖10（A）含有合成硅酸鹽盤和明膠的納米復合可注射水凝膠的止血活性。（B）水凝膠敷料在缺血性兔耳中的傷口愈合。
參考文獻：doi.org/10.1039/D0GC03010D
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展開 實驗結果表明，PEI/PAA粉劑能有效封閉體外損傷的豬胃和腸組織，促進大鼠胃穿孔愈合。PEI/PAA膠粘劑粉末，具有成本低、適應不規則形狀靶點的能力強、易于通過輔助設備傳遞、粘附性強、細胞相容性好等優點，是一種很有前途的生物膠粘劑，可廣泛應用于醫療領域。
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物理相互作用和自由聚合物擴散，PEI/PAA粉末可以直接吸水而不需要額外的交聯劑形成物理交聯水凝膠。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，物理交聯聚合物，可以擴散到濕基板的聚合物網絡中，進一步促進濕粘附。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，在較長時間內，這些濕組織粘附較強。此外，該膠粘劑PEI/PAA粉能有效封閉和促進體內損傷組織愈合，便于醫療器械的附著。
由于PEI/PAA粉末粘連性強且易于制備，因此這些粉末在傷口愈合、止血劑、可穿戴設備和藥物傳遞等方面，具有理想的應用前景。
（文：水生）
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展開 圖
5 PEI/PAA 粉末對胃穿孔的密封和愈合增強。
【總結】
邊黎明教授團隊制備了自凝膠和粘性
PEI/PAA 粉末。由于聚合物和游離聚合物擴散之間的強物理相互作用，PEI/PAA粉末可以通過吸水直接形成物理交聯的水凝膠，而無需額外的交聯劑。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，物理交聯的聚合物可以擴散到濕基材的聚合物網絡中以進一步促進濕粘合。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，會在很長一段時間內對這些濕組織產生強烈的粘附力。此外，
這種粘性PEI/PAA粉末可以有效地密封和促進體內受損組織的愈合，
并促進醫療器械的附著。由于
PEI/PAA 粉末附著力強且易于制備，
團隊
相信這些粉末是多種應用的理想候選者，例如傷口愈合、止血劑、可穿戴設備和藥物輸送
。
參考文獻
：
Science Advances 02 Jun 2021:
Vol. 7, no. 23, eabe8739
DOI: 10.1126/sciadv.abe8739
版權聲明
：「
高分子材料科學
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越來越多的證據表明，生理性止血與傷口愈合密切相關，這進一步推動了對傷口愈合止血材料設計的研究興趣。
圖2 生理性止血過程中的初級止血和二級止血
當開發止血材料時，需要考慮的兩個主要因素是活性化學成分和材料形式?；钚猿煞址譃樗念悾禾烊痪酆衔铩⒑铣删酆衔铩⒐杌牧虾秃饘俨牧希▓D1）。
此外，生物相容性和止血都會影響傷口愈合性能，如溶血、細胞毒性、皮下植入以及止血和愈合試驗所評估的那樣。重要的是，糖多肽水凝膠處理的大鼠皮膚缺損模型在第
14天實現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，這項工作不僅建立了一種構建具有可調粘附性和微孔結構的糖多肽水凝膠的通用方法、快速止血和卓越的愈合功能，但也揭示了設計高性能止血和愈合水凝膠的有用原理。
當水凝膠用作傷口敷料時，其適當的機械強度可以應用于身體的可拉伸部位，并可以加速傷口止血，促進傷口愈合。在組織修復領域，水凝膠憑借其優異的粘附性可以有效閉合傷口，從而促進組織再生。
在細胞粘附方面，水凝膠可以調節細胞的粘附強度，促進特定細胞的形成，用于細胞治療
。作為一種可穿戴傳感器，水凝膠可以有效地傳輸和檢測人體產生的生理信號。
由于PEI/PAA粉末粘連性強且易于制備，因此這些粉末在傷口愈合、止血劑、可穿戴設備和藥物傳遞等方面，具有理想的應用前景。
（文：水生）
本文來自微信公眾號“材料科學與工程”。歡迎轉載請聯系，未經許可謝絕轉載至其他網站。
近日，華中科技大學國家納米藥物工程技術研究中心趙彥兵教授課題組、電氣學院聶蘭蘭老師與武漢大學口腔醫院張玉峰教授課題組三方合作，利用一種綠色環保的新型電化學技術——輝光放電等離子體（GDEP）技術制備了貽貝殼聚糖水凝膠，使其具有較高的力學強度和長期的動態組織粘附性，可用作快速止血的傷口愈合敷料。
由于
PEI/PAA 粉末附著力強且易于制備，
團隊
相信這些粉末是多種應用的理想候選者，例如傷口愈合、止血劑、可穿戴設備和藥物輸送
。
系統地綜述了使用生物啟發方法制備納米復合水凝膠制劑的最新生物制備策略，并且也強調了與生物制備納米復合水凝膠在止血和傷口愈合應用中有關的最新進展。還討論了納米復合水凝膠的未來前景。本文深入探討了生態友好型生物啟發性策略的進展，該策略可用于止血和傷口愈合應用的納米復合水凝膠的生物加工。
【圖文解析】
1.介紹
“水凝膠”一詞最早是在1894年提出的，用于描述膠體凝膠。
