近期,我院教师在国际知名期刊《Materials Today Bio》(中科院SCI一区,IF=8.2)发表论文“A self-elastic chitosan sponge integrating active and passive hemostatic mechanisms for effectively managing uncontrolled coagulopathic hemorrhage”。化学与环境工程系教师杜欣辰为论文第一作者,化学与环境工程系教师李学雷和南开大学王连永教授为论文通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金(32360233)、内蒙古自然科学基金(2023QN03020)和河套学院高层次人才引进项目(HYRC202301,HYRC202317)等项目的资助和支持。

大出血是外伤死亡的主要原因。虽然多种止血剂已被发展,并在处理伤口轻微出血方面展现出高的效率。然而,它们难以有效地处理伤口的不可控出血,特别是对于具有凝血功能障碍的患者。因此,迫切需要发展一种适用于此类伤口的新型止血剂。理想的止血剂应同时具备主动和被动止血机制。主动止血机制是指止血剂促进血细胞粘附、聚集和激活的能力,以及激活机体固有凝血级联的能力,而被动止血机制则指其对血液成分的物理浓度效应和对出血部位的机械压迫效应。具有形状记忆特性的多孔海绵在控制伤口出血方面展现出巨大的应用潜力。它们可通过吸收血液中的水分实现血液组分的有效浓缩和其体积的快速膨胀,进而压迫伤口以控制出血。然而,已报道的形状记忆海绵不能兼具强的主动和被动止血机制,比如:促进血细胞粘附、聚集和激活或激活机体固有凝血级联的能力较弱;需要较长时间才能恢复初始形状,并在接触高粘度血液后,其形状恢复时间显著延长。
鉴于此,本研究基于天然多糖壳聚糖、DSPE-PEG和凝血酶,采用冷冻干燥、化学表面改性和物理吸附相结合的方法,制备了一种兼具主动和被动止血机制的自弹性壳聚糖海绵。自弹性壳聚糖海绵能够有效地浓缩血液和快速的恢复初始形状,压迫伤口,控制出血。DSPE-PEG的化学修饰能够增强海绵促进血细胞粘附、聚集和激活的能力。凝血酶的负载能够激活机体固有的凝血级联过程。自弹性壳聚糖海绵在有效处理浅表和深度创伤的不可控出血中展现出较强的能力。