战斗与灾难现场即刻起效的粉末止血剂…军用与民用应用前景获证实
在战争和灾难现场,造成人员伤亡扩大的最大原因——大出血,有望通过一项由韩国本土研究团队开发的新技术被大幅减少。韩国科学技术院(KAIST)研究团队开发出一种只需喷洒在伤口部位即可在约1秒内阻断出血的粉末型止血剂,展示了能够大幅提高战斗人员生存概率的新一代应急止血技术。
KAIST表示,新材料工程系教授 Steve Park 与生命科学系教授 Jeon Sangyong 共同领导的联合研究团队开发出一种即使在极端战斗环境中也能立即发挥作用的超高速粉末止血剂(AGCL粉末),相关成果于本月29日公布。本次研究中,陆军少校军衔的研究人员直接参与,大幅提升了在真实战斗情境下的实战适用性。
现有医疗现场广泛使用的贴片型止血剂由于为平面结构,难以应用于较深且不规则的伤口,并且对温度和湿度较为敏感,因此在战斗或灾难现场的运用存在局限。
利用血液中离子反应…1秒内形成水凝胶屏障
为克服这些局限,研究团队将目光投向可自由应用于深部、复杂伤口的粉末形态止血剂。尤其是突破了既有粉末止血剂仅通过物理方式吸收血液的机制,提出了一种利用血液中离子的化学反应的新方法。
此次开发的AGCL粉末中,海藻酸盐与结冷胶通过与血液中的钙等阳离子发生反应,实现超高速凝胶化,立即封闭伤口;壳聚糖则与血液成分结合,从化学和生物学层面增强止血效果。由此,粉末一旦喷洒在伤口部位,便会迅速形成强有力的水凝胶屏障,阻断出血。
此外,粉末内部形成的三维结构具备相当于自身重量7倍以上(725%)的血液吸收能力,并展现出超过40kPa、即便用手强力按压也能承受的粘附力,其密封性能优于市售止血剂。
在生物安全性评估中,该粉末的溶血率低于3%,细胞存活率高于99%,抗菌效果达99.9%;动物实验则证实其可促进伤口快速愈合以及血管和胶原蛋白的再生。在外科肝损伤修复实验中,出血量和止血时间大幅减少,且术后2周肝功能恢复至正常水平。
尤为突出的是,该止血剂在室温及高湿环境下可维持2年性能稳定,因此在军队作战区域或灾难现场等恶劣条件下也能被立即使用,被视为一大优势。
上排左起为教授 Steve Park、教授 Jeon Sangyong,下排左起为KAIST校长 Lee Kwanghyung、硕博连读课程学生 Son Youngju、博士课程学生 Park Gyusun。KAIST提供
View original image本项技术虽以国防用途为前提开发,但在灾难现场、医疗资源匮乏地区以及发展中国家的急救医疗等民用领域也具有广阔的拓展潜力。从战场急救到体内手术止血均可适用,被评价为国防科学技术向民用扩散的典型“衍生转化”案例。
参与研究的KAIST博士课程学生、陆军少校 Park Gyusun 表示:“现代战争的核心是将人员损失降到最低”,“我们怀着哪怕多挽救一名军人生命的使命感开展了这项研究”。
本研究荣获2025 KAIST Q-Day 校长奖以及2024 KAIST–KNDU 国防学术大会国防部部长奖,在科学创新性和国防应用性方面同时获得认可。研究成果以“用于超高速止血和加速伤口愈合的离子凝胶化粉末(An Ionic Gelation Powder for Ultrafast Hemostasis and Accelerated Wound Healing)”为题,于去年10月28日在线发表在国际学术期刊《Advanced Functional Materials》上。
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