• <fieldset id="82iqi"></fieldset>
    <tfoot id="82iqi"><input id="82iqi"></input></tfoot>
  • 
    <abbr id="82iqi"></abbr><strike id="82iqi"></strike>
  • 神奇的T恤衫 生死攸關之際,或許能救人一命

    一年前,上海街頭發生惡性事件,兩名小學生的脖頸被刀砍傷。路人用毛巾堵住他們的傷口試圖止血,但毛巾很快被涌出的鮮血浸紅,最終沒能挽回他們年幼的生命。

    大出血每年奪去190萬人的生命,快速有效的院前急救措施一直存在空白。浙江大學化學系范杰教授團隊近日發明了一件“緊急止血救生衣”:用沸石棉纖維復合物做成的T恤衫,外表與普通T恤沒有任何區別,但能在關鍵時刻能止住噴流的動脈血,為搶救生命贏得時間。

    論文A tightly-bonded and flexible mesoporous zeolite-cotton hybrid hemostat發表在《自然通訊》雜志,論文第一作者為博士生余麗莎。

    生死攸關之際,迅速止血

    大動脈出血十分兇險。作為血液從心臟通往各個組織的交通要道,動脈內血液的流速可超過50厘米/秒。一旦發生破裂或損傷,血流噴射而出,短時間內血液大量流失。如果失血量超過1000cc,就有可能危及生命。

    出血時,人體會自動啟動一套凝血機制,在血小板和凝血因子的共同參與下,血液在傷口處漸漸形成血栓,堵住傷口。“人體的生化反應緩慢而溫和。”浙大教授范杰說,這一速度決定了凝血機制的能力范圍:在靜脈或毛細血管出血時能夠奏效,但像動脈出血如此劇烈的情況,緩慢的凝血進程是微不足道的。此外,包扎、按壓等傳統急救手段也顯單薄,許多大出血患者在等待救援的過程中離開了人世。

    現在,浙大教授讓這一暗淡的局面重現希望:一件棉T恤,或能救人性命。

    圖:棉纖維(直徑大約25微米)上附著著沸石顆粒(直徑5微米)

    在電子顯微鏡下,看似普通的純棉T恤顯露了它與眾不同的樣貌:一根根棉纖維上附著有許多小圓球,直徑在5微米左右。“這些‘圓球’是沸石顆粒,它們和棉纖維共同形成的復合材料,能夠快速止住血流。”范杰說。

    改造沸石,“化”石成衣

    沸石用來止血早已有之。

    上世紀80年代末,美國的Frank Hursey博士刮胡子時不小心刮傷了臉,血流不止。那時,他手邊恰好有一些看起來像沙子的沸石,他抓起一把就往臉上抹,血很快就止住了。Hursey博士受到啟發,開發了一種沸石緊急止血劑并申請了專利。2003年起,裝著沸石顆粒的“止血包”已成為美國部隊隨身標配。但,這還遠不是完美的止血劑。一個比較嚴重的問題是,沸石吸水會產生大量的熱,熱量會導致傷口溫度上升,造成灼傷,影響傷口愈合。

    范杰對沸石進行了全面的升級和改造,實現了兩項關鍵突破:一是弄清沸石能迅速止血的分子,過去認為沸石的多孔結構讓其吸水性能特別好,但范杰發現這不是關鍵因素;二是將沸石材料成功地“長”到棉纖維上,讓生產緊急止血毛巾或救生衣成為可能。

    圖:凝血過程圖,沸石具有促進凝血的功能

    2015年,范杰課題組發表在《納米研究》雜志發表文章,在國際上首次揭示了沸石凝血作用的的分子機制:沸石止血不是簡單的物理吸附現象,而是發生了化學反應。課題組制備了一種Ca-沸石材料,“我們發現,沸石表面會被血漿蛋白包裹,鈣離子能從血液中捕獲并活化凝血酶,使其持續工作。”范杰說,得益于此,沸石凝血進程可以從120秒縮短至12秒,具有緊急止血的能力。

    隨后的幾年,科學家重點研究了怎樣讓這種性能優良的材料長到棉纖維上,他們成功了。沸石晶體緊緊地“抓”住棉纖維表面,不受水洗水沖的影響,即便用超聲波也“振”不下來。