棉花和纱布制成的绷带仍然是阻止外伤中开放性伤口出血的主要方法。现在,来自美国得克萨斯州A&M大学和埃及的Assiut大学的化学家已经开发出一种全新的方法,可以使用来自熟悉来源的原材料,利用纳米技术来止血和治愈伤口。
由德州A和M的埃里克·莱昂哈特(Eric Leonhardt)领导的研究小组使用壳聚糖开发了一种纳米级材料,壳聚糖是在贝类的硬外骨骼中发现的材料,例如虾,蟹和龙虾。尽管壳聚糖以前曾用作伤口敷料的材料,但这是它首次被制成纳米级材料。
通过用纳米级材料制成新的敷料,人体可以在一段时间后轻松吸收它。这意味着不再需要如此频繁地移除和更换敷料。另外,新的敷料还可以留下更大的伤口愈合表面。
由贝类和糖制成的纳米级调味料
由壳聚糖制成的伤口敷料已经存在。在医学领域工作的医生和化学家们早就意识到这种材料具有额外的抗微生物特性。但是,将这种材料用于可生物吸收的敷料非常困难,因为壳聚糖趋于结块。
为了创建新的纳米级敷料,研究小组开发了一种将高度纠缠的壳聚糖纳米纤维包裹在糖基水凝胶中的方法,该凝胶在短短7天内即可溶解。
研究小组将壳聚糖纤维加载到了纳米结构模板支架中。然而,他们首先必须从环糊精开发一种水凝胶支架,环糊精是一种通常用于递送药物的糖基材料。创建支架后,研究小组将其与壳聚糖离子键合,然后冷冻干燥。
冷冻干燥后,研究小组将他们的工作放在扫描电子显微镜下检查结果。在这里,科学家们发现,壳聚糖已经将自身组装成高度纠缠的纳米纤维垫,每个直径约10至20纳米。壳聚糖纳米纤维分散在这种结构中,敷料可以更好地吸收血液,甚至加快愈合过程。
“这些纤维不仅比先前报道的脱乙酰壳多糖小得多,而且由于表面积的相应增加有望大大增强止血作用,所以它们也非常可取,”该组织助理主任马哈茂德·埃尔萨巴希(Mahmoud Elsabahy)博士说。德州A和M合成生物学相互作用实验室和Al-Rajhy肝病医院纳米医学Assiut临床中心主任。
拯救未来的生命
出血是造成外伤的主要死亡原因之一,在美国排名第四。在受伤发生的前24小时内,它造成了35%以上的院前死亡和40%的死亡。原因之一是由于在去除敷料后再次出血。另一方面,无需去除可生物吸收的敷料,从而降低了再次出血的风险。
莱昂哈特说:“这些敷料可以包括在急救箱中,并由士兵携带以挽救战场上的生命,还可以用于控制各种伤害情况和医院手术过程中的出血。”(相关:生存101:在野外时如何缝合伤口。)
但是,新型纳米级敷料的临床试验尚未开始。到目前为止,研究小组仅在动物模型受伤的肝脏上测试了该材料。也就是说,结果看起来很有希望-纳米级敷料不仅可以止血,而且经过7天再次检查后,没有观察到敷料残留物。
标签:纳米级生物
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