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不受控制的創(chuàng)傷性出血是可預(yù)防死亡的主要原因。然而，作為兩種主要的止血材料，海綿和水凝膠粘合劑通常由于各自的缺點(diǎn)而無(wú)法控制大出血。止血海綿的組織粘附力較弱，而水凝膠的凝膠化過(guò)程使其難以密封高壓出血傷口。因此，目前迫切需要開(kāi)發(fā)出結(jié)合海綿和水凝膠粘合劑優(yōu)點(diǎn)的下一代止血?jiǎng)?/span>

2024年12月27日，青島大學(xué)范長(zhǎng)江副教授、香港城市大學(xué)王東安教授在國(guó)際知名期刊Advanced Functional Materials發(fā)表題為《Porous Materials with Water-Triggered Instant Transformation to Robust Hydrogel Adhesives for Rapid Hemostasis of High-Pressure Hemorrhages》的研究論文，Guoqing Wang、Jianfei Wang為論文共同第一作者，范長(zhǎng)江副教授、王東安教授為論文共同通訊作者。

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范長(zhǎng)江，青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院副教授。2013年于武漢大學(xué)獲得博士學(xué)位；2013-2015年在新加坡南洋理工大學(xué)（NTU）從事博士后研究；2015年進(jìn)入青島大學(xué)。

范長(zhǎng)江副教授多年來(lái)一直從事骨/軟骨等組織缺損再生修復(fù)研究，在組織修復(fù)材料的設(shè)計(jì)及制備方面取得一系列創(chuàng)新性研究成果。目前以第一作者或通訊作者在生物醫(yī)學(xué)Top期刊Biomaterials, Bioactive Materials, Advanced Healthcare Materials, Acta Biomaterialia等發(fā)表高水平論文26篇，總引用1000余次，最高單篇引用200余次；獲得中國(guó)發(fā)明專利6項(xiàng)、PCT專利1項(xiàng)（已獲批美國(guó)專利和中國(guó)專利）。

王東安，香港城市大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系教授。在浙江大學(xué)獲得學(xué)士和博士學(xué)位，并先后在美國(guó)田納西大學(xué)和約翰霍普金斯大學(xué)擔(dān)任博士后，2005年加入新加坡南洋理工大學(xué)，2018年入職香港城市大學(xué)。

王東安教授的研究方向?yàn)樯锊牧?、組織工程、再生醫(yī)學(xué)和分子藥劑學(xué)，其中特別擅長(zhǎng)組織工程和治療性細(xì)胞遞送的功能性生物材料、用于治療工程的核酸遞送、干細(xì)胞在轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，以及用于體外藥物評(píng)價(jià)的工程仿生組織平臺(tái)。作為主要/第一作者，他在Nature Materials、Advanced Function Materials、Scientific Reports、Biomaterials等期刊上發(fā)表了100多篇高質(zhì)量期刊論文。

作者提出了一種制備新型載有Fe³⁺的多孔材料（Fe³⁺@GCS）的通用方法，用于高壓和嚴(yán)重出血的快速止血，該材料是通過(guò)將氯化鐵和乙醇負(fù)載到兒茶酚改性的羧化明膠海綿（GCS）中制成的。

值得注意的是，多孔Fe³⁺@GCS可以經(jīng)歷水觸發(fā)的快速轉(zhuǎn)變，形成強(qiáng)粘附性水凝膠。Fe³⁺@GCS對(duì)濕組織的密封強(qiáng)度達(dá)到驚人的約600 mm Hg。

Fe³⁺@GCS在傷口周圍的快速吸水不僅濃縮了血液成分，而且排除了界面水，促進(jìn)血液凝固和原位形成的粘性水凝膠以密封傷口。

Fe³⁺@GCS可以通過(guò)簡(jiǎn)單的短時(shí)間按壓，分別有效地阻止大鼠和豬的動(dòng)脈和心臟創(chuàng)傷性高壓出血。此外，F(xiàn)e³⁺@GCS對(duì)傷口的密封可促進(jìn)傷口修復(fù)和愈合。

圖1：Fe³⁺@GCS的制備過(guò)程和止血機(jī)制

圖2：Fe³⁺@GCS的制備和表征

圖3：Fe³⁺@GCS在濕組織上的密封和粘附能力

圖4：Fe³⁺@GCS的優(yōu)秀促凝血性能

圖5：Fe³⁺@GCS的細(xì)胞相容性、血液相容性和抗菌能力

圖6：Fe³⁺@GCS的體內(nèi)組織相容性、可降解性和傷口修復(fù)

圖7：Fe³⁺@GCS在大鼠內(nèi)臟器官和動(dòng)脈出血事件中止血性能

圖8：Fe³⁺@GCS在豬模型中動(dòng)脈和心臟創(chuàng)傷止血的有效性

綜上，作者開(kāi)發(fā)了一種新型的多孔材料Fe³⁺@GCS，它能夠在接觸水分時(shí)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袕?qiáng)粘附性的水凝膠，用于快速止血，特別是在高壓出血情況下表現(xiàn)出色。

研究團(tuán)隊(duì)成功合成了一種具有優(yōu)異止血性能、生物相容性、生物可降解性以及抗菌性的多功能材料，這不僅為臨床止血提供了一種潛在的高效解決方案，也為未來(lái)緊急醫(yī)療救治和戰(zhàn)場(chǎng)救護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用開(kāi)辟了新的可能性。

Porous Materials with Water-Triggered Instant Transformation to Robust Hydrogel Adhesives for Rapid Hemostasis of High-Pressure Hemorrhages,?Advanced Functional Materials,?2024.?

原創(chuàng)文章，作者：zhan1，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/12/31/ef755fd194/

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