【摘要】
伤口是最常见的健康问题之一，伤口护理和愈合的成本在过去十年中持续增加。伤口愈合的第一步是止血，在过去的 5 年中，有助于伤口愈合的止血材料的开发加速了。 已经制造了许多止血材料，由不同的活性成分（包括天然聚合物、合成聚合物、硅基材料和含金属材料）和各种形式（包括海绵、水凝胶、纳米纤维和颗粒）组成。
在这篇综述中， 团队 概述了伤口愈合中的止血材料，重点介绍了它们的化学设计和操作。 团队 描述了止血的生理过程，以阐明支撑止血伤口敷料设计的原则。 该团队 还强调了不同活性成分和止血材料形式的优点和局限性。提出了开发用于伤口愈合的 止血材料的主要挑战和未来方向。
【图文导读】
止血和伤口愈合的生理机制
伤口愈合涉及四个重叠（但定义明确）的阶段：止血、炎症、增殖和重塑 。止血是通过形成血凝块来止血的过程，并且通过具有两个主要阶段的机制发生（图 1）。越来越多的证据表明生理止血与伤口愈合密切相关，这进一步激发了对设计用于伤口愈合的止血材料的研究兴趣。
图 1：初级和次级止血机制。
海绵
海绵是用于控制出血的最传统的材料形式，其应用可追溯到 1945 年。由于海绵具有高孔隙率，因此具有很高的吸血能力，并且由于它们具有积累红细胞和血小板的能力，它们可以浓缩凝血因子，从而促进凝血。尽管已经开发了各种其他制造方法来获得 止血海绵，冻干仍然值得关注，因为它可以通过简单的步骤有效地制造多孔海绵。例如，通过简单地冷冻干燥聚葡聚糖醛溶液，制造了一种快速吸收血液的聚葡聚糖醛基湿粘海绵。这种海绵具有尺寸为~30-50 μm 的孔隙和高达 97.9% 的孔隙率（图 2a）。可以改变氧化率和聚葡聚糖醛浓 度来改变孔隙率，从而调节血液吸收能力。
图 2：伤口愈合中的止血海绵。
水凝胶
止血水凝胶不仅有助于控制出血，还有助于保持伤口部位湿润，有助于伤口愈合。 用于控制出血的水凝胶的一个共同特征是粘附，这使水凝胶能够密封伤口并加速止血。粘附主要是由于水凝胶中的活性基团与天然组织中蛋白质的氨基之间的反应。席夫碱反应是制备水凝胶的有益方法，通过残留的醛基赋予水凝胶动态交联和粘合能力 。例如，这种方法被用来开发一种由明胶甲基丙烯酰 (GelMA) 和透明质酸组成的黏性水凝胶，透明质酸用 N-(2-氨基乙基)-4-(4-(羟甲基)-2-甲氧基-5-亚硝基苯氧基)丁酰胺功能化 （ HA-NB ） 在光活化后迅速原位形成。在紫外线照射 GelMA 和 HA-NB 的混合物时，GelMA 链通过甲基丙烯酸酐基团的反应交联，形成第一个交联网络。此外，HA-NB 的紫外线照射会产生醛基（图 3a），它可以与来自 GelMA 的氨基反应形成席夫碱作为第二个交联网络。
图 3：具有不同粘附机制的伤口愈合中的止血水凝胶。
纳米纤维
纳米纤维基质主要通过其捕获血细胞、血小板和其他凝血因子的能力以及其结构与天然纤维蛋白纤维的相似性来控制出血。 使用各种方法形成纳米纤维基质，但最传统的方法是静电纺丝。一种专为户外使用而设计的便携式静电纺丝装置（图 4a）用于合成 CuS 复合纳米纤维，可原位应用于伤口以快速止血并帮助长期伤口愈合 。
图 4：伤口愈合中的止血纳米纤维。
颗粒
止血颗粒和止血粉可应用于多种伤口，包括深部和不规则形状的伤口。 矿物基粉末，例如高岭土和沸石，由于其微孔结构而应用最广泛，并能吸收血液 基于埃洛石纳米管（HNTs；埃洛石是一种铝硅酸盐粘土矿物）和壳寡糖的纳米复合材料被开发用作粉末加速止血，促进伤口愈合。 这些问题促使人们寻找通过模仿止血过程中涉及的天然因素来加速凝血的新策略。 例如，通过用纤维蛋白识别基序修饰可变形的聚（N-异丙基丙烯酰胺-共-丙烯酸）微凝胶颗粒来制备合成血小板模拟物（图 5a）。
图 5：伤口愈合中的止血颗粒。
其他形式
除了前面小节中讨论的形式外，研究人员还开发了几种其他形式的止血材料。 在这里， 团队 专注于具有止血特性的混合材料，这些材料也可以促进伤口愈合。制造混合材料的目的是保持每种成分的优点，但避免其缺点。 胶体二氧化硅和铝酸盐混合物与棉结合进行直接水热处理，直接在棉纤维上生成菱沸石型凝胶颗粒。 随后这些菱沸石型凝胶颗粒的迁移和聚集导致形成介孔菱沸石型沸石晶体（图 6a）。这种沸石-棉混杂止血剂是稳定的，浸泡在水中时不会泄漏沸石粉末。此外，这种混合止血器的凝血时间相对较短，在兔致死性股动脉损伤模型中体内应用时，失血量很小。
图 6：混合止血材料。
相关论文以题为 Haemostatic materials for wound healing applications 发表在《 Nature Reviews Chemistry 》上。 通讯作者 是 西安交通大学 郭保林教授 。
参考文献：
doi.org/10.1038/s41570-021-00323-z
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