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布魯克納米 CT 賦能,！仿生氣凝膠止血研究成果榮登《Nano Lett.》
XRM應(yīng)用文章
布魯克納米 CT 賦能,！
仿生氣凝膠止血研究成果榮登《Nano Lett.》
引 言
近日,，一篇題為 “Centrifugal Spinning-Derived Biomimetic Aerogel for Rapid Hemostasis with Minimal Blood Loss” 的研究論文在國(guó)際期刊《Nano Lett.》（2025, 25, 6040?6050）發(fā)表。本文第一作者是東華大學(xué)紡織學(xué)院博士生符芬,，通訊作者為東華大學(xué)紡織學(xué)院王富軍教授,、曾泳春教授和趙帆特聘研究員,。該研究聚焦于緊急止血領(lǐng)域的重大需求，成功研發(fā)出一種基于離心紡絲技術(shù)的仿生纖維氣凝膠,，為快速控制大出血提供了全新的解決方案,。在本研究的材料表征過程中，作者通過布魯克納米級(jí)三維X射線顯微鏡（納米CT） SkyScan2214 CMOS測(cè)試獲得的 2D 成像,、3D 重建以及球棍模型模擬,，清晰地觀察到并分析了氣凝膠內(nèi)部高度互連的多孔結(jié)構(gòu)，為理解其優(yōu)異的吸水和止血性能提供了重要的微觀結(jié)構(gòu)依據(jù),。作者在文章最后也對(duì)束蘊(yùn)儀器（上海）有限公司的丁浩先生在納米 CT 測(cè)試分析方面提供的專業(yè)支持與幫助,，表示了致謝
論文摘要
1
研究背景：大出血救治的迫切需求
大出血是導(dǎo)致創(chuàng)傷患者死亡的主要原因之一,，無(wú)論是民用還是軍事場(chǎng)景中，因失血引發(fā)的低血壓和多器官衰竭往往會(huì)顯著提高死亡率,。人體自身的凝血機(jī)制在面對(duì)深度創(chuàng)傷或凝血功能障礙時(shí)常常難以應(yīng)對(duì),，因此，研發(fā)能夠縮短止血時(shí)間,、減少失血量的先進(jìn)止血材料成為當(dāng)務(wù)之急,。
現(xiàn)有商用止血材料雖在一定程度上能發(fā)揮作用，但在應(yīng)對(duì)復(fù)雜傷口和大面積創(chuàng)傷時(shí)仍存在不足,。例如,，部分材料的孔隙連通性不佳，影響液體吸收和滲透效率,；有的材料體積膨脹和液體吸收能力有限,，可能導(dǎo)致止血時(shí)間延長(zhǎng)和失血量增加。
2
核心成果：仿生設(shè)計(jì)與先進(jìn)技術(shù)融合
該研究團(tuán)隊(duì)受根毛結(jié)構(gòu)啟發(fā),，通過離心紡絲技術(shù)制備了一種具有特殊微觀結(jié)構(gòu)的氣凝膠（CTBs）,。這種氣凝膠由溝槽狀醋酸纖維素（CA）纖維和褶皺狀熱塑性聚氨酯（TPU）纖維通過封閉水性異氰酸酯（BIC）交聯(lián)形成三維網(wǎng)絡(luò)，其孔隙連通率高達(dá) 99.99%,。
01
圖1
圖2
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圖3
通過SkyScan2214 CMOS對(duì)模擬CTBs-6.0的互聯(lián)多孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖像表征，獲得包括二維圖像,，三維重建圖像以及球棍模型（球代表孔隙,，棒代表與孔隙相連的通道）
離心紡絲技術(shù)的應(yīng)用是該研究的一大亮點(diǎn)，其生產(chǎn)效率遠(yuǎn)超電紡絲技術(shù)（超過 1000 倍）,，為材料的規(guī)?；苽涞於嘶A(chǔ),。通過調(diào)控紡絲過程中的相分離，研究團(tuán)隊(duì)成功在 CA 纖維表面形成溝槽結(jié)構(gòu),，在 TPU 纖維表面形成褶皺結(jié)構(gòu),，這些微觀形貌有助于增強(qiáng)血細(xì)胞的粘附和浸潤(rùn)，加速凝血過程
3
性能優(yōu)勢(shì)：止血效果與生物相容性
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,，該氣凝膠具有高的孔隙率（92%）和優(yōu)異的吸水性能（4147±99%）,，同時(shí)血液吸附量較低（1210±17%），能夠快速激活凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng),，實(shí)現(xiàn)高效止血,。
在大鼠尾部截?cái)唷⒏闻K損傷和腎臟切除等體內(nèi)模型實(shí)驗(yàn)中,，與商用止血材料（如棉花,、明膠海綿、紗布）相比,，該氣凝膠能使失血量減少約 94%,，止血時(shí)間縮短約 78%，表現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢(shì),。此外,，該氣凝膠還具有良好的生物相容性，溶血率極低（0.01±0.033%）,，符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),；其優(yōu)異的機(jī)械性能和形狀恢復(fù)能力使其能夠適應(yīng)不同形狀的傷口，施加適當(dāng)壓力以促進(jìn)止血,，尤其適用于復(fù)雜創(chuàng)傷場(chǎng)景,。
免責(zé)聲明
本文內(nèi)容基于發(fā)表于《Nano Lett.》的研究論文（2025, 25, 6040?6050）,，所提及的研究成果尚處于實(shí)驗(yàn)室階段,，其臨床應(yīng)用需經(jīng)過進(jìn)一步的驗(yàn)證。本文僅作學(xué)術(shù)交流與信息分享之用,，不構(gòu)成任何醫(yī)療建議或產(chǎn)品推薦,。
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