基于贻贝启发式纳米复合微球的可注射水凝胶用于控制可压缩性腹腔内出血
在平民和战场环境中，超过三分之一的出血性死亡是由不可压缩性腹腔内出血（NCIAH）引起的。在复杂的院前急救环境中，针对NCIAH的止血材料研发仍是一项严峻的挑战。传统的止血材料，如止血带、纱布和海绵，在处理深部或隐蔽性出血部位时效果有限。以可注射止血剂为代表的微创技术因其能够快速、完全地与不规则形状的出血创面接触，实现即时物理封堵，并可能激活凝血级联反应，而具有独特优势。然而，现有的可注射止血剂主要以预制成型溶液或溶胶形式存在。此类制剂对储存和运输条件要求严苛，在海战等资源受限的场景下应用面临重大挑战。因此，亟需开发新型可注射止血剂，以实现院前环境下便捷、快速的出血控制，延长患者的术前生存时间。
近日，太阳成城集团tyc234cc古天乐/数字医学工程全国重点实验室张天柱教授团队联合海军军医大学第二附属医院袁红斌教授和李永华教授团队及海军军医大学第三附属医院冯飞灵教授，设计出一种基于贻贝启发式纳米复合微球的新型可注射水凝胶。该生物相容性水凝胶通过将聚多巴胺（PDA）插层纳米粘土增强的甲基丙烯酰化明胶（GelMA）冷冻凝胶微球与无菌盐水水合形成，兼具微球便于储存和通过注射精准输送至深部出血点的双重优势。
这种冷冻凝胶微球在1秒内可快速吸收水分与血液，在体外和体内实验中均表现出优异的促凝血能力，有望成为开放性伤口的止血剂。值得注意的是，在大鼠肝脏体积性缺损和部分切除模型中，按需配制的水凝胶在注射后2分钟内有效控制了严重出血，相较于传统块状止血剂，在不规则伤口中的应用适用性显著提升。此外，在猪肝破裂模型中的超声引导应用证实，该水凝胶能快速填充并封闭深部伤口，与血液成分相互作用形成稳定且紧密附着于伤口表面的大体积血凝块，从而实现持久止血。本研究为院前紧急出血控制提供了一种具有应用前景的可注射止血材料。
图1.可注射微球基水凝胶的制备及止血应用示意图
图2.可注射微球基凝胶对猪肝脏破裂模型的体内止血作用
相关成果以“Injectable hydrogels based on mussel-inspired nanocomposite microspheres for non-compressible intra-abdominal hemorrhage control”为题，发表在《Theranostics》上。太阳成城集团tyc234cc古天乐博士生刘涛和海军军医大学第二附属医院马鹏医师为该论文的共同第一作者，太阳成城集团tyc234cc古天乐数字医学工程全国重点实验室张天柱教授、海军军医大学第二附属医院袁红斌教授和李永华教授、海军军医大学第三附属医院冯飞灵教授为论文的共同通讯作者。
论文链接：https://www.thno.org/v15p8509.htm