弹片的穿透伤害是战胜可能最终导致死亡的战场伤害的严重障碍。由于出血导致死亡率高,因此需要快速自我管理材料,以防止由于失血过多而导致死亡。
通过在制备糕点中常用的胶凝剂,来自灵感纳米材料和组织工程实验室的研究人员已经成功制造了可注射绷带以止血和促进伤口愈合。
在最近发表在Acta Biomaterialia上的一篇文章“纳米工程注射用水凝胶用于伤口愈合应用”中,得克萨斯州A&M大学生物医学工程系助理教授Akhilesh K. Gaharwar博士使用κ-角叉菜胶和纳米硅酸盐形成可注射水凝胶止血(止血过程)并通过控制释放治疗剂促进伤口愈合。
Gaharwar说:“注射用水凝胶是在内伤和出血的情况下实现止血的有前景的材料,因为这些生物材料可以使用微创方法引入伤口部位。“理想的注射绷带应在注射后在伤口区凝固并促进自然凝血级联,此外,注射绷带应在止血后启动伤口愈合反应。”
该研究使用从海藻获得的称为卡帕角叉菜胶的常用增稠剂来设计可注射水凝胶。水凝胶是一种3-D水溶胀聚合物网络,类似于Jell-O,模拟人体组织的结构。
当κ-角叉菜胶与基于粘土的纳米颗粒混合时,获得注射用明胶。基于粘土的纳米颗粒的带电特性为水凝胶提供止血能力。具体而言,血浆蛋白和血小板在凝胶表面上形成血液吸附并引发血液凝结级联。
“有趣的是,我们还发现这些注射绷带可以显示可以用于愈合伤口的治疗剂的延长释放,”Gaharwar实验室的研究生Giriraj Lokhande说,他是该论文的第一作者。“纳米粒子的负表面电荷使得与治疗剂的静电相互作用因此导致治疗剂的缓慢释放。”
这项研究由美国国家科学基金会的化学,生物工程,环境和运输系统部以及国立卫生研究院的国家生物医学成像和生物工程研究所资助。
(选自《医药》(适用版))