止血材料是重要的基础医用材料，理想止血材料应具备以下特点:（1）止血迅速，避免血液流失；（2）血液凝固后，可以从伤口上剥离，方便对伤口进行护理。然而，现有的亲水性止血材料在使用时，1）不能避免血液流失；尤其在动脉出血场合下，无法有效地止血；（2）凝血后，止血材料与血液形成类似“钢筋混凝土”的硬块，难以从伤口上剥离。强制性地剥离会引起伤口撕裂，伤口感染等复杂问题。此外，对凝血功能障碍的出血性疾病（如血友病等），传统的止血材料在被血液浸润的同时，并无法有效地止血。

中山大学生物医学工程学院的李哲副教授发表在Nature Communications上的最新研究“Superhydrophobic hemostatic nanofiber composites for fast clotting and minimal adhesion”，报道了一种基于“超疏血材料”的新型止血材料的设计方法（图1）。

图1. 基于纳米纤维材料的新型止血材料设计概念

超疏血材料是一种类似荷叶表面的、具有特殊微纳结构的表面。李哲副教授在研究中发现，当血液在一种基于具有纳米纤维结构的超疏血表面上滚动时，会产生大量的血液纤维蛋白微丝；纤维蛋白是促进伤口凝固的核心要素；凝血时，纤维蛋白丝形成的网状结构，捕获血细胞、血小板等，形成类似钢筋混凝土的结构，封堵伤口；即便在抗凝血剂(其作用原本是抑制纤维蛋白的产生)存在的情况下，该现象依旧存在（如图2上所示）！

基于该独特发现，李哲副教授和合作者提出了“基于超疏血材料的快速凝血材料及其设计方法”。该材料具有以下独特性能：（1）抗细菌吸附，降低伤口感染风险；（2）把该材料压在伤口上，其超疏血特性，能够将血液约束在伤口内部，通过物理方式，实现迅速止血；（3）与血液接触时，纳米纤维表面能够促进血液纤维蛋白从“材料-血液的接触面”快速向伤口内部生长，从而在止血后快速加固伤口；（4）在伤口凝固后，血块的收缩力驱使该止血材料从伤口上自脱落。这些特性已经在动物模型上得到验证。

图2. 新型超疏血-快速止血材料的优异特性；血液在纳米纤维超疏血表面上滚动时，会快速地产生纤维蛋白微丝；该新型止血材料具有抗血液浸润、快速凝血和自剥离特性。

该研究中提出的“先止血，再凝血，凝血后自脱落”的新型止血方式，能够有效地避免血液流失，并且在伤口止血后（如3 min后）可以轻易地将材料从伤口上剥离，对伤口进行二次护理。当下主流的亲水性止血材料（如纱布、创可贴等）在使用时，在伤口完全凝固前，血液将不停地透过止血材料进行渗漏；而在伤口凝固后，材料将牢固地作用在伤口上，难以剥离。此外，与市场上现有的具有低黏附力或易剥离特性的止血产品相比（包括3M，smith & nephew, Guardian等国际知名公司的产品），该新型止血材料从伤口上的剥离力仅为市场上产品的5%（或更小）。

该技术将为大家提供一种真正意义上的抗血液流失、和无痛的“创可撕”止血产品。这种新型的材料将会在急救、战场救援、大出血、以及日常生活中得到广泛的应用。此外，即便在抗凝血剂存在的情况下，该材料依旧可以促进纤维蛋白的产生，显示了该材料对凝血障碍症（如白血病）患者的广阔应用前景。相关技术已经申请国际专利。

该项目的合作者为新加坡国立大学生物医学工程学院的Yap Choon Hwai教授和瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH-Zurich）的Dimos Poulikakos教授和 Athanasios Milionis 博士。（来源：中山大学生物医学工程学院）

相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41467-019-13512-8