摘要：在野外或战场环境中，具备止血和水过滤双重功能的急救材料对提高生存率至关重要。尽管现有的止血材料经过广泛研究，并已证明具有一定的止血效果，但对于由小口径武器、弹片或非传统器械引起的深层不规则创伤，这些材料的止血效果仍存在局限。出血性创伤往往形态不规则，伴随撕裂的

西南大学蓝广芊教授&代方银教授：甲壳素纳米纤维微球，实现快速止血和高效去除水中微生物

在野外或战场环境中，具备止血和水过滤双重功能的急救材料对提高生存率至关重要。尽管现有的止血材料经过广泛研究，并已证明具有一定的止血效果，但对于由小口径武器、弹片或非传统器械引起的深层不规则创伤，这些材料的止血效果仍存在局限。出血性创伤往往形态不规则，伴随撕裂的皮肤和肌肉组织，具有复杂的腔体结构和深层且隐蔽的出血点。由此，当前的止血材料研发挑战之一是开发能够迅速覆盖并有效控制深层创伤出血的智能止血材料。另外，如何在不增加后勤负担的前提下，将水过滤功能与止血功能一体化集成，也是野外急救装备研发中的一个关键问题。

图1：甲壳素纳米纤维微球的制备

近日，西南大学蓝广芊教授和代方银教授团队在生物医用材料领域期刊《Advanced Healthcare Materials》上发表了题为“Nanofiber-based Multifunctional Microspheres for Rapid Hemostasis and Microorganism Removal of Water”的研究成果。该研究报告了一种水触发形状记忆和膨胀的甲壳素纳米纤维微球，该材料能够迅速止血并高效去除水中微生物。

图2：甲壳素纳米纤维微球的压缩及水触发形状记忆性能

该研究制备得到具有纳米纤维结构的甲壳素微球（NCM），通过将其体积压缩60%（NCM-60%），获得水触发的形状记忆和膨胀性能，体积膨胀倍数超过10倍。这一独特特性使NCM-60%能够高效地贴合并填充不规则的出血腔隙，甚至是具有不同深度和曲率的创面，从而促进深层出血部位的快速凝血。

实验结果表明，NCM-60%能够用时151 ± 6秒和68 ± 15秒控制股动脉和“J”形肝脏出血，展现出卓越的止血效果。此外，NCM-60%在去除水中微生物方面也表现出了良好的能力，细菌去除率超过96%。血液相容性评估和细胞毒性测试进一步验证了NCM-60%良好的生物相容性。

图4：甲壳素纳米纤维微球高效过滤水中微生物

该研究首次基于甲壳素纳米纤维微球设计水触发形状记忆和膨胀的微纳米尺寸止血材料，并将止血功能与水中微生物去除功能相结合。这一创新为微纳米结构材料在紧急救援中的潜在应用提供了新的思路。

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人物简介

代方银，教授，博士生导师。现任西南大学蚕桑纺织与生物质科学学院院长、家蚕基因组生物学国家重点实验室主任，国家蚕桑产业技术体系首席科学家，农业农村部蚕桑生物学与遗传育种重点实验室主任。先后入选教育部国家级人才工程特聘教授、国家“特支计划”科技创新领军人才、“百千万人才工程”国家级人选和国家级“有突出贡献中青年专家”等。发展建成的世界最大家蚕基因库覆盖全球家蚕遗传变异类型90%以上，研究发现数十种新类型，完成30多种新性状的遗传规律和基因定位研究。先后主持国家自然科学基金重点项目、863计划课题及部省级重点科研项目20余项。以第一或通讯作者发表学术论文150余篇，获授权专利10余项，重庆市自然科学一等奖等省部级科研及教学成果奖6项次。

蓝广芊，教授，博士生导师，国家级青年拔尖人才计划（2022年），现任西南大学蚕桑纺织与生物质科学学院副院长、一直致力于蚕丝材料的高附加值利用，主要聚焦于快速止血材料及生物医用纺织材料的研发。近三年主持包括国防创新特区项目、国家自然科学基金、重庆市自然科学基金、重庆市高价值专利培育项目等科研项目20余项。在包括Advanced Functional Materials，Bioactive Materials，Chemical Engineering Journal等行业知名期刊发表SCI论文50余篇。获授权专利10余项。

来源：讲科学停不下来