近日，中山大学生物医学工程学院“百人计划”引进人才李哲副教授的最新研究成果发表在国际知名期刊Nature Communications （自然通讯），报道了一种基于“超疏血”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

  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存在一些问题：（1）不能避免血液流失，尤其在动脉出血情况下无法有效地止血；（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，遇到凝血功能障碍的出血性疾病（如血友病等），传统的止血材料被血液浸润后无法有效地止血。

  李哲副教授课题组所研究的超疏血材料，是一种类似荷叶表面的、具有特殊微纳结构的材料，研究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，而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）。

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

  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。

  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、大出血、以及日常生活中得到广泛应用。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。

  上述研究成果发表于Nature Communications, 2019, 10(1): 1-11，论文题目：Superhydrophobic hemostatic nanofiber composites for fast clotting and minimal adhesion。

  论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-13512-8