非压迫性出血，即那些无法通过直接按压伤口来有效控制的出血，长期以来一直是战场和严重 civilian 创伤中导致死亡的首要原因。传统的止血方法，如使用纱布加压包扎，对于体表或四肢的浅表伤口通常有效，但对于深部、解剖结构复杂或位于躯干重要血管区域的出血点往往束手无策。这种“无法压迫”的特性使得开发新型、高效、能快速到达并封堵深部出血点的止血材料成为创伤急救领域亟待突破的难题。现有的商用止血材料虽然在不断进步，但在起效速度、膨胀倍数、组织粘附力以及对机体自身凝血系统的激活能力方面，仍有提升空间。因此，研究人员将目光投向了能够整合多种止血机制于一体的智能材料。
为了应对这一挑战，一项发表于《Nature Communications》的研究提出了一种创新的止血策略。该研究设计并开发了一种超快速自凝胶、自膨胀、自推进且具有高粘附性的促凝止血粉末。这种粉末的核心成分包括聚丙烯酸(PAA)、聚乙烯亚胺(PEI)以及一种发泡剂。其工作原理是基于快速的物理交联与自发气体发泡的协同作用。当粉末与血液接触时，能迅速吸收水分并发生反应，一方面通过PAA和PEI之间的相互作用形成凝胶网络，提供强大的组织粘附力；另一方面，发泡剂产生气体，使材料体积迅速膨胀，从而对出血点形成物理塞子般的封堵效果。更重要的是，该材料还被证明能够激活红细胞、血小板和纤维蛋白原，即激活机体内在的凝血途径，从物理和生物化学双重角度加速止血过程。
研究人员对配方进行了优化，最终得到了名为PP/PT5-TXA30的优化制剂。为了评估其有效性，他们在多种动物模型中进行了严格的测试。首先，在大鼠的肝脏体积缺损模型和股动脉、股静脉横断模型中，PP/PT5-TXA30表现出优异的止血性能，效果优于对照的商业止血粉末。接着，在更为精细的兔子模型中，对锁骨下动脉和静脉进行完全横断这种极具挑战性的损伤，该材料同样展现了可靠的止血能力。最令人印象深刻的是，在一个致命的猪模型实验中，研究人员完全横断了猪的锁骨下动脉和静脉，这是一种模拟最严重非压迫性出血的模型。结果显示，PP/PT5-TXA30的止血效果显著优于传统的纱布填塞法和商用器械XStat™，证明了其在极端条件下的巨大潜力。此外，一个意外的发现是，这种止血材料还能加速全层皮肤伤口的愈合过程，这为其应用前景增添了新的维度。
本研究主要应用了几项关键技术方法：首先是通过材料合成与表征技术优化了PAA、PEI与发泡剂的复合配方；其次，利用大鼠、兔子及猪等多种动物（样本队列来源为实验动物）建立了包括肝脏体积缺损、动静脉横断在内的系列非压迫性出血模型，以进行体内外止血效能评价；最后，通过体外凝血实验及组织学分析等手段评估了材料对血液成分（如红细胞、血小板）的激活作用及生物相容性。
摘要所述性能
通过摘要可知，该止血粉末整合了快速物理交联与自发气体发泡，具备快速凝胶速率、高膨胀比、强组织粘附力，并能激活红细胞、血小板和纤维蛋白。
动物模型验证
研究在大鼠肝体积缺损、股动静脉横断、兔子锁骨下动静脉完全横断模型以及致死性猪锁骨下动静脉完全横断模型中，验证了PP/PT5-TXA30的止血效果，其表现均优于对照的商业止血粉、纱布和XStat™。
附加功能发现
除了卓越的止血性能，PP/PT5-TXA30还被观察到能够加速全厚度皮肤伤口的愈合。
综上所述，这项研究成功展示了一种基于超快速自凝胶和自膨胀机制的新型止血材料开发策略。该材料PP/PT5-TXA30通过膨胀封堵、自凝胶粘附和激活凝血因子等多重协同作用，在多种严峻的动物模型中有效控制了非压迫性出血，其性能超越了现有的一些标准方法。这项工作不仅为救治非压迫性出血这一临床难题提供了极具前景的解决方案，也拓宽了多功能生物材料在紧急医学和创伤救治中的应用边界。其能够促进伤口愈合的附加特性，进一步提升了该材料的临床应用价值。这项研究成果标志着在开发下一代高效止血材料方面取得了重要进展。
