《AS》海军军医大学等团队：遇血22秒变强韧“密封垫”新型水凝胶！

可注射湿黏附水凝胶是治疗创伤性出血的理想候选材料，但其临床转化常受制于过度溶胀与密封稳定性不足两大难题。

2026年4月24日，海军军医大学Ma Binghua、中山大学陈子健、唐友臣及东莞松山湖中心医院利民共同通讯在Advanced Science（IF=14.1）在 线发表 题为“Injectable Hydrogel with Rapid Coagulation, Low Swelling, and High Burst Pressure Tolerance Properties for Long-Term Management of Bleeding Wound”的研究论文。本研究构建一种可注射水凝胶（命名为 PACmC），兼具快速凝血能力、超高爆破耐受压力与低溶胀特性，可用于紧急止血及创面长期修复。该PACmC水凝胶以氨基化羧甲基壳聚糖（ACmCS）经静电自组装形成纳米颗粒，再通过NHS-氨基快速偶联反应，与NHS活化四臂聚乙二醇（Tetra-PEG-SS）交联制备而成，成胶时间仅需22.3秒。

带正电的ACmCS纳米颗粒可主动聚集血液组分、加速止血进程；同时其致密交联网络能够物理阻隔水分侵入，7天内溶胀率仅为49.2%。组织黏附方面，Tetra-PEG-SS表面的NHS酯基团可与创面组织氨基形成共价键，ACmCS纳米颗粒则作为多价交联核心提升内聚强度，二者协同赋予材料优异的湿组织黏附性能（黏附强度46.5kPa），耐受爆破压力高达701mmHg。在兔、猪肝脏及脾脏大出血模型中，相较于临床常用止血材料，PACmC水凝胶可实现快速止血，并长期维持创面密封效果，为新型止血生物材料的研发提供了全新思路。

腹腔脏器大出血无法有效控制，仍是创伤致死的首要原因之一。创面湿润、形态不规整且处于动态活动状态，加之出血迅猛、出血量巨大，对止血材料提出了严苛要求。然而，受自身固有缺陷限制，多数止血材料难以有效控制腹腔脏器的致命性出血。因此，开发用于快速有效治疗无法控制出血的先进止血材料在创伤护理领域是迫切需求。

可注射湿黏附水凝胶具备形态适配性与生物黏附特性，在腹腔脏器不规则创面的紧急止血中展现出独特应用潜力。但该类水凝胶目前仍存在诸多短板。第一，多数水凝胶黏附强度不足，无法牢固封闭出血创面；尽管复合多种黏附组分可在一定程度上改善黏附效果，但会削弱水凝胶的可注射性与生物相容性。第二，水凝胶在湿润环境中过度溶胀是亟待突破的核心瓶颈。综上，兼顾强黏附与抗溶胀性能仍是现阶段的一大难题。此外，大量旨在增强黏附、抑制溶胀的改良方案，往往忽视甚至牺牲了快速止血所必需的促凝活性。因此，构建一种原位快速成胶，同时兼具强效封闭黏附、优异抗溶胀特性与固有快速凝血能力的新型水凝胶，以实现创面长效封闭、促进创伤组织修复，具有重要研究价值，但同时也面临巨大挑战。

本研究利用氨基化羧甲基壳聚糖（ACmCS）纳米颗粒，与N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）酯封端四臂聚乙二醇（Tetra-PEG-SS）发生高效NHS-氨基偶联交联反应，制备得到一种可注射PACmC水凝胶。该材料兼具快速凝血、超高爆破压力耐受与低溶胀特性，适用于创伤紧急止血与创面长期修复。ACmCS水溶性优异，可通过电荷相互作用恢复壳聚糖固有高效凝血活性；同时，适宜比例的氨基接枝修饰，可使ACmCS在去离子水中发生自组装，形成稳定纳米颗粒。该纳米颗粒以“刚性岛”结构均匀分布于凝胶网络内部，可从物理层面有效阻挡水分侵入、抑制网络扩张。另一方面，Tetra-PEG-SS作为“柔性链”结构，既可实现ACmCS纳米颗粒的原位交联，又能与组织表面形成黏附锚定，构建稳定的物理止血屏障。这种独特的“刚性岛–柔性链”复合结构，赋予PACmC水凝胶优异的力学性能（弹性模量211.9kPa）与突出的抗溶胀能力（7天内溶胀率仅49.2%）。高效交联反应可驱动凝胶原位快速成型（室温成胶时间22.3秒），并在不规则创面表面形成稳固界面黏附（黏附强度46.5kPa），耐受超高爆破压力（最高701mmHg），为快速止血与长效封闭奠定基础。

PACmC水凝胶用于创伤创面紧急止血与长效修复的设计及应用（摘自Advanced Science）

本研究通过新西兰大白兔肝、脾出血模型验证PACmC水凝胶的止血效果，结果证实：相较于商用止血材料，该水凝胶止血更快、创面封闭效果更佳。为进一步评估临床转化潜力，本研究利用大型猪重度肝脾创伤模型开展临床前验证。系列实验结果一致证实，PACmC水凝胶具备优异的止血效能与持久密封能力。本研究建立了从分子功能设计、可控纳米组装到宏观结构构筑的完整技术路径，为高性能可注射止血材料的研发提供了全新研究范式与创新思路。

https://doi.org/10.1002/advs.75329