研究人员开发出一种液体凝胶，能迅速转变为海绵状抗菌泡沫，旨在止住严重出血并可能拯救生命。
没有及时的医疗干预，汽车事故、严重工伤或枪伤造成的伤害可能导致危及生命的失血。
中佛罗里达大学的团队正在致力于解决这一问题，研究出一种具抗菌性能的新型止血海绵状绷带，最近在期刊生物材料科学上发表的研究中进行了详细介绍。
“在紧急情况下，严重出血可能导致死亡，”中佛罗里达大学材料科学与工程的助理教授、研究共同作者考西克·穆克帕德亚解释道。“大多数死亡发生在前30分钟到一小时内。我们的目标是创建一个简单的解决方案，能在那个关键时间内提供止血效果。如果我们能稳定病人，医疗专业人员就可以接手。”
化学与机制
穆克帕德亚及其团队开发的创新产品被称为SilFoam，它看起来更像一种泡沫，而不是传统的绷带。它由一种液态凝胶制成，成分为硅氧烷（硅和氧的结合物），通过一个双室注射器施用。当接触到伤口时，它在不到一分钟的时间内迅速膨胀成一种柔软的泡沫。这种泡沫不仅施加压力以止住出血，还因其含有的氧化银成分而具有抗菌作用。
根据穆克帕德亚的说法，每使用五毫升凝胶，预计会膨胀到大约35毫升。
“在严重出血的情况下，你需要施加压力以阻止流动。我们基本上创建了一种注入材料的方法，即做到这一点，从而产生一个显著的体积来控制出血，”他说。
研究人员还指出，这种泡沫使得移除过程更加温和。
“绷带的粘附性经过精细调整，因此在移除时不会破坏较小的血管，同时又能很好地附着在较大的肌肉、静脉和动脉上，以防止漏血，”他进一步阐述。
穆克帕德亚解释说，这种泡沫的膨胀和粘附能力有助于闭合伤口，使身体的自然凝血过程得以接管。
“反应产生少量热量，加速了该过程，”他补充道。“此外，反应过程中产生的氧气试图逸出，导致形成一种充满多孔结构的柔软海绵，而不是刚性的橡胶。”
实验与方法
在研究伤口治疗时，避免伤害试验对象至关重要。研究人员通过利用功能解剖模型克服了这一挑战。
他们使用了由当地公司SIMETRI创建的特别设计的假人，这些假人模拟了真实的血管和伤口，以测试SilFoam，希望能获得令人振奋的早期结果，以支持进一步的研究。
穆克帕德亚指出：“我们优先使用无创模型。这使我们能够获得必要的批准，进而进行体内研究，而不会对医疗专业人员造成心理压力。”
这些试验产生了令人鼓舞的结果，特别是在将SilFoam与五种现有治疗方法进行比较时。
SilFoam展现出许多优势：漏血更少，能够在室温下储存而无需冷藏，更低的材料成本，以及使用注射器只需很少的培训。
来自UCF的材料科学研究生普里莎·萨尔卡参与了实验。
“我们需要评估这两种成分的反应性，以确保产生足够的氧气来膨胀海绵而不使材料过热，”她解释道。
萨尔卡还测试了材料的毒性和耐用性，以保证对人类使用的安全，同时确保它们保持坚固而不过于僵硬。
她注重确保SilFoam可以在不会对病人造成伤害的情况下移除。
“如果绷带太粘，它可能会最初阻止血流，但移除可能会导致组织损伤或不适，”萨尔卡指出。“我们的聚合物系统与皮肤不粘附，使移除过程简单。敷料可以膨胀以有效密封伤口，但在完成任务后易于取下。”
减少感染与下一步
这项研究的抗菌方面是与中佛罗里达大学医学院教授、Biionix集群负责人梅兰妮·科斯哈普合作开发的。
她和她的团队与材料科学家和机械工程师合作，创造创新的医疗技术和治疗方案。
科斯哈普分享道：“我和阿比·辛杜·普加坚迪博士与穆克帕德亚博士合作，评估他的材料对细菌生长的有效性。我们研究了与创伤性躯干损伤常见的细菌，我们的发现确认该材料有效抑制了细菌生长，标志着在抗菌和止血解决方案开发中的重大发现。”
她表示，通过这项研究有机会帮助拯救生命令人感到非常欣慰。
科斯哈普强调：“我们的研究至关重要，因为目前缺乏有效的治疗方法，新方法的需求量很大。与穆克帕德亚博士合作开发一种能够为严重伤害提供拯救生命治疗的开创性抗菌海绵是非常有意义的。”
穆克帕德亚最近获得了一个GAP奖，以协助SilFoam的使用授权过程。他提到，接下来的步骤包括与内布拉斯加大学医学中心合作，在他们的设施内进行体内研究。
