血液是生命之源，失血過多是意外創(chuàng)傷致死的首要原因。據(jù)統(tǒng)計，全球每年有 190 萬人死于失血過多。因此，在事發(fā)第一時間對患者的出血進(jìn)行有效控制，是爭取治療時間、挽救生命的關(guān)鍵。當(dāng)醫(yī)療救援到來前，常見的急救方式就是用毛巾、衣服等捂住傷口，但這樣的止血效果往往是“螳臂當(dāng)車”。

　　為了解決緊急救生止血的問題，浙江大學(xué)化學(xué)系范杰教授課題組采用原位微載技術(shù)將介孔單晶菱沸石結(jié)合到棉纖維表面，制備了一種柔性沸石棉纖維復(fù)合物，該止血材料具備高效的止血性能和可靠的安全性。

　　近日，這項研究被國際知名期刊《自然·通訊》在線發(fā)表。論文第一作者為浙江大學(xué)化學(xué)系博士生余麗莎，通訊作者為浙江大學(xué)化學(xué)系范杰教授、浙江工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院朱藝涵教授。

　　大量研究和應(yīng)用表明，在重度出血情況下，沸石類的無機(jī)止血材料是最有效的，因此，美國急救醫(yī)學(xué)技術(shù)委員會推薦沸石止血劑作為院前急救的必要手段。“我們長期從事沸石止血方面的研究，原有的沸石止血產(chǎn)品具有明顯的弊端，”范杰介紹。國外使用的A型沸石止血劑在戰(zhàn)爭中拯救了上千名士兵的生命，但該產(chǎn)品在使用過程中遇水或血液會放出大量的熱，傷口局部溫度高達(dá) 90℃以上，導(dǎo)致皮膚灼傷和影響傷口愈合，這是困擾該國多年的難題。

　　范杰教授對沸石的組成和表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造與升級，得到了止血效果優(yōu)良且放熱溫和（傷口溫度小于 45℃）的沸石止血劑，該止血劑在今年年初獲得了 II 類醫(yī)療器械注冊證和生產(chǎn)許可證，即將面市。

　　但是，由于現(xiàn)有的沸石止血劑是堅硬的無機(jī)粉體材料，容易黏附在傷口，不利于傷口清創(chuàng)，因此，如何將堅硬的無機(jī)粉體止血劑變成柔性、安全、便捷止血材料，成為了新的挑戰(zhàn)。棉纖維吸水性好，成本低，可通過編制成適用于不同傷口形狀的止血織物，因此棉纖維是沸石生長理想的載體。此外，課題組發(fā)現(xiàn)，在微孔沸石中引入介孔，增加了沸石的孔徑，中斷沸石的微孔骨架并減少的擴(kuò)散長度，有利于促進(jìn)血液中水分子的更快吸收和擴(kuò)散。

　　沿著這樣的設(shè)計思路，經(jīng)過兩年的探索，范杰團(tuán)隊由此開發(fā)了一種原位微載技術(shù)，將介孔菱沸石生長到棉纖維表面，并使得棉纖維與沸石通過化學(xué)鍵緊密結(jié)合。該材料完美地保留了沸石的物理化學(xué)性質(zhì)和穩(wěn)定性，同時通過中斷骨架來產(chǎn)生介孔，從而大大增強(qiáng)物質(zhì)的吸附，更有利于止血。該止血材料的外觀與手感與普通的纖維幾乎沒有區(qū)別，具有良好的柔軟性，并且沸石與棉纖維結(jié)合非常牢固。

　　有著救命神器之稱的作戰(zhàn)紗布，是一種浸漬高嶺土的無機(jī)止血材料，但這種紗布遇水或血液后，活性成分高嶺土很容易脫落，存在較大的安全隱患。范教授團(tuán)隊研發(fā)的“緊密結(jié)合的”沸石纖維復(fù)合物不怕水洗，也不怕水沖，甚至超聲波震蕩半小時也震不下來。

沸石棉纖維復(fù)合物及沸石的宏觀-微觀-原子結(jié)構(gòu)

　　不僅如此，在非常挑戰(zhàn)性的豬頸動脈致死模型試驗中，作戰(zhàn)紗布在傷口按壓 10 分鐘仍然血流不止，而沸石纖維復(fù)合物紗布在傷口按壓 5 分鐘就已經(jīng)成功止血，使用過程中沒有放熱效應(yīng)。在造成人員受傷大出血的突發(fā)事故現(xiàn)場往往缺乏現(xiàn)成的有效止血材料。范杰認(rèn)為“把沸石纖維做成止血衣‘穿’在身上是最保險的救援方式，實現(xiàn)了隨時隨地的緊急止血救援。

　　據(jù)范杰介紹，緊急止血救生衣有望于今年 8 月份問世。此外，還可以制造止血毛巾、止血紗布等多種產(chǎn)品，成為戶外運(yùn)動、極限運(yùn)動、賽車等特殊人群的保護(hù)裝備，也可以作為急救裝備，在戰(zhàn)爭、交通、地震等意外事故中發(fā)揮作用。

　　文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-09849-9

總結(jié)

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