T恤变身止血救命神器(2)

生活中磕磕碰碰在所难免，小伤口出血不多止血难度不大，如果不幸遭遇车祸、地震、割伤等突发事故，大量出血后果就不堪设想。据统计，大出血每年夺去190万人的生命，快速有效的送院前止血急救一直存在致命难题。近日，浙江大学化学系范杰教授团队发明了一件“紧急止血救生衣”，用沸石棉纤维复合物制作成一件特殊的T恤。这件衣服外表上看来与普通T恤没有任何区别，却能在治病救人的关键时刻被用来迅速止血，为拯救生命赢得宝贵时间。一件止血救命的T恤众所周知，T恤一般采用棉质材料机械织成，本来就可用于受伤时包扎伤口止血。棉质材料能快速处置出血的小伤口，面对大出血急救却无能为力，尤其是动脉出血。大动脉出血情况十分凶险。作为血液从心脏通往身体各个组织的交通要道，动脉内血液流速超过50厘米/秒。动脉一旦发生破裂或损伤，血流随即喷射而出，血液短时间内大量流失。这件救命T恤能在生死关头发挥作用，其中奥秘就在于原材料棉纤维上附着的沸石颗粒。在电子显微镜下，看似普通的纯棉T恤显露了它图：棉纤维上附着着沸石颗粒与众不同的样貌：一根根棉纤维上附着许多小“圆球”，直径为5微米左右。这些“圆球”就是沸石颗粒，它们和棉纤维共同组成止血复合材料，快速止住伤口流出的血流。沸石止血的秘密沸石本质上是一种含水的碱或碱土金属铝硅酸盐矿物。沸石最早发现于1756年，瑞典的矿物学家克朗斯提(Cronstedt)发现有一类天然硅铝酸盐矿石在灼烧时会产生沸腾现象，因此命名为“沸石”。大量研究和应用表明，在重度出血情况下，沸石类无机止血材料最有效。美国急救医学技术委员会推荐沸石止血剂作为院前急救的必要手段。但原有的沸石止血产品存在明显弊端，在使用过程中遇水或血液放出大量热能，致使伤口局部温度高达90℃以上，皮肤灼伤后更难愈合。医学界对沸石止血的机理研究一直停留在较低层次，他们猜测沸石的多孔结构可以大量吸附血液中的水分，从而加速凝血过程。在这一基础上研发的沸石材料追求的是快速大量吸水，导致吸水过程释放出更多的热量，灼伤伤口及周围组织。直到范杰团队深入这一研究领域，才发现沸石材料其实是通过使凝血酶一直处在“开机状态”来实现凝血功能。沸石的孔穴、通道及其中的钙离子可与伤口血液发生作用，激活血液中的凝血酶。一般情况下十几秒钟内就失去活性的凝血酶，被沸石孔道中的钙离子“固定”于表面后，活性可持续几十个月。被原位固定激活的凝血酶指挥血小板发挥作用，催化纤维蛋白交联作用，从而促使血块稳定、持续凝结。得益于原位微载技术现有的沸石止血剂是坚硬的无机粉体材料，容易黏附在伤口上，不利于伤口清创。如何将坚硬的无机粉体止血剂变成柔性、安全、便捷的止血材料，成为研究者们新的课题。棉纤维成为沸石止血剂的理想载体。棉纤维吸水性能好，成本低廉，又能编织成适用于各类伤口的止血功能织物。经过两年时间探索，范杰团队成功研究出一种原位微载技术，将介孔菱沸石移种到棉纤维表面，使棉纤维与沸石通过化学键紧密结合。应用原位微载技术研发的沸石止血材料化学性能稳定，同时通过中断骨架产生介孔，大大增强吸附能力，实现更好的止血效果。这种沸石止血材料的外观、手感与普通棉纤维几乎没有区别。沸石止血剂的应用为生命拯救赢得更大主动权，尤其是对危急大出血病患的抢救。伤口流出来的血液凝结在沸石止血材料上，避免了更大范围的感染，后续清创也方便。茶叶包也是矿物止血剂科学家们对沸石无机止血剂的研究仍在继续。比如，不断偿试以现有产品为载体引入银离子、钙离子和凝血因子来改进性能。在应用上，沸石止血剂还可以根据需要制作成多种产品，可以是止血颗粒，也可以附着在医用棉花、绷带上，还可以制作成茶叶包。自然界已发现的沸石有80多种，我国河北省等多个省份就储有大量沸石矿藏。沸石具有离子交换性、吸附分离性、可逆的脱水性等性能，但不同产区矿物在含量、组成、晶型、采矿加工工艺等方面差异甚大。研究者们正在着手对国内沸石等无机止血原材料进行预评估，从中筛选出效果良好的止血用矿物资源，研究适用标准。这已成为我国无机止血剂研究的基础性环节。国内厂家生产的沸石止血敷料

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