凝胶止血！这所双非高校，发Science子刊！
学术
2024-12-08 21:55
河南
止血材料作为急性创伤治疗和急救中的重要组成部分，因其能够迅速控制出血并减少患者痛苦，广泛应用于医疗、军事、灾难应急等领域。与传统的止血材料相比，现代止血材料不仅需要具备快速止血的功能，还应当减少二次伤口损伤和患者的不适感。然而，传统的止血材料，如医用纱布，尽管具有低成本、易存储和优良的气体透过性，但其亲水性和快速吸湿性使其容易粘附在伤口表面，从而引发二次出血和愈合延迟。此外，市面上许多止血产品，如止血绷带和促凝粉末，虽能够有效止血，但在去除时可能会造成剧烈疼痛或再次出血，影响患者的恢复。因此，如何设计出既能快速止血，又能减少二次损伤的止血材料，是当前医学界面临的一大挑战。为了解决这一问题，广州大学吴旭教授团队以及香港城市大学姚希教授等人合作在《Science Advances》上发表题为“Dynamic silicone hydrogel gauze coatings with dual anti-blood adhesion mechanism for rapid hemostasis and minimal secondary damage”的最新论文。该团队设计并制备了动态硅基水凝胶涂层，通过一种简便的溶液处理方法，在医用纱布上自发形成定向交联结构。通过这种结构，水凝胶不仅赋予纱布宏观的超疏水性，还能够在微观尺度上呈现表面滑腻性，从而实现了抗血液粘附的独特机制。通过这一设计，硅基水凝胶涂层大大降低了伤口表面的血液粘附性，使得在伤口剥离过程中，所需的剥离力仅为约0毫牛顿，减少了二次伤口损伤和出血的风险。此外，硅基水凝胶涂层还具有出色的气体透过性，有助于加速伤口的愈合过程。该研究表明，所开发的动态水凝胶涂层不仅能够迅速控制出血，还能在创伤处理过程中实现伤口的高效保护，满足现代创伤管理中的多重需求。更重要的是，该策略采用的溶液处理方法简单易行，适合大规模生产，具有广阔的应用前景，尤其是在急救和创伤管理领域。这项研究为止血材料的发展提供了新的思路和技术路径，预计将为创伤治疗提供更加高效和舒适的解决方案。1. 本研究首次将动态硅基水凝胶涂层应用于医用纱布，利用溶液处理方法使其自发形成定向交联结构。这一创新使得纱布表面实现了宏观超疏水性和微观表面滑腻性，显著提升了其抗血液粘附性能，尤其在伤口剥离时，剥离力约为0毫牛顿。2. 实验通过将硅基水凝胶涂层应用于纱布，研究人员成功实现了血液控制和伤口愈合过程中所需的双重功能：一方面，宏观超疏水性减少了血液与表面的接触，另一方面，微观滑腻性降低了伤口界面上的剪切力，避免了二次伤口损伤。此外，涂层还保持了良好的气体透过性，促进伤口愈合。3. 实验通过溶液处理法简便制备，具有可扩展生产潜力，适用于创伤管理应用本研究提出的动态硅基水凝胶涂层制备方法简单且易于大规模生产，为创伤管理领域提供了一种新型、有效的材料。该策略不仅能满足急性创伤治疗和急救用品中的高需求，还能提供长期的临床应用前景。图2. 硅基水凝胶涂层纱布的抗粘附性能和良好的气体透过性。本文提出了一种能够快速止血并且不会造成二次损伤的医用纱布，其剥离力约为0毫牛顿，适用于湿润的实验鼠伤口。该纱布的制备方法简单且易行，纱布中的多孔结构使其具有良好的气体透过性。由于其宏观的超疏水性和微观的滑腻表面，水分、蛋白质及血液无法粘附在纱布表面，从而减少了大量血液的流失并实现了快速止血。此外，该纱布在伤口上容易移除，不会导致伤口撕裂或二次损伤。该纱布还具备良好的血液相容性和细胞相容性。通过使用热力学不稳定性和疏水-亲水相斥引起的硅链自发定向及柔性，开发的动态表面硅基水凝胶涂层赋予了纱布优异的抗血液粘附性能。Xiubin Xu et al. ,Dynamic silicone hydrogel gauze coatings with dual anti-blood adhesion mechanism for rapid hemostasis and minimal secondary damage.Sci. Adv.10,eado4944(2024).DOI:10.1126/sciadv.ado4944🏅 我们提供专业的第一性原理、分子动力学、生物模拟、量子化学、机器学习、有限元仿真等代算服务。🎯我们的理论计算服务，累计助力5️⃣0️⃣0️⃣0️⃣0️⃣➕篇科研成果，计算数据已发表在Nature & Science正刊及大子刊、JACS、Angew、PNAS、AM系列等国际顶刊。 👏👏👏
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