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不受控制的創傷性出血是可預防死亡的主要原因。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而無法控制大出血。止血海綿的組織粘附力較弱，而水凝膠的凝膠化過程使其難以密封高壓出血傷口。因此，目前迫切需要開發出結合海綿和水凝膠粘合劑優點的下一代止血劑。

2024年12月27日，青島大學范長江副教授、香港城市大學王東安教授在國際知名期刊Advanced Functional Materials發表題為《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，范長江副教授、王東安教授為論文共同通訊作者。

范長江，青島大學醫學院副教授。2013年于武漢大學獲得博士學位；2013-2015年在新加坡南洋理工大學（NTU）從事博士后研究；2015年進入青島大學。

范長江副教授多年來一直從事骨/軟骨等組織缺損再生修復研究，在組織修復材料的設計及制備方面取得一系列創新性研究成果。目前以第一作者或通訊作者在生物醫學Top期刊Biomaterials, Bioactive Materials, Advanced Healthcare Materials, Acta Biomaterialia等發表高水平論文26篇，總引用1000余次，最高單篇引用200余次；獲得中國發明專利6項、PCT專利1項（已獲批美國專利和中國專利）。

王東安，香港城市大學生物醫學工程系教授。在浙江大學獲得學士和博士學位，并先后在美國田納西大學和約翰霍普金斯大學擔任博士后，2005年加入新加坡南洋理工大學，2018年入職香港城市大學。

王東安教授的研究方向為生物材料、組織工程、再生醫學和分子藥劑學，其中特別擅長組織工程和治療性細胞遞送的功能性生物材料、用于治療工程的核酸遞送、干細胞在轉化醫學中的應用，以及用于體外藥物評價的工程仿生組織平臺。作為主要/第一作者，他在Nature Materials、Advanced Function Materials、Scientific Reports、Biomaterials等期刊上發表了100多篇高質量期刊論文。

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，用于高壓和嚴重出血的快速止血，該材料是通過將氯化鐵和乙醇負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可以經歷水觸發的快速轉變，形成強粘附性水凝膠。Fe³⁺@GCS對濕組織的密封強度達到驚人的約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可以通過簡單的短時間按壓，分別有效地阻止大鼠和豬的動脈和心臟創傷性高壓出血。此外，Fe³⁺@GCS對傷口的密封可促進傷口修復和愈合。

圖1：Fe³⁺@GCS的制備過程和止血機制

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的優秀促凝血性能

圖5：Fe³⁺@GCS的細胞相容性、血液相容性和抗菌能力

圖6：Fe³⁺@GCS的體內組織相容性、可降解性和傷口修復

圖7：Fe³⁺@GCS在大鼠內臟器官和動脈出血事件中止血性能

圖8：Fe³⁺@GCS在豬模型中動脈和心臟創傷止血的有效性

綜上，作者開發了一種新型的多孔材料Fe³⁺@GCS，它能夠在接觸水分時迅速轉變為具有強粘附性的水凝膠，用于快速止血，特別是在高壓出血情況下表現出色。

研究團隊成功合成了一種具有優異止血性能、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，也為未來緊急醫療救治和戰場救護等領域的應用開辟了新的可能性。

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

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