基于冷冻交联多糖海绵的理性设计实现不可压迫性出血高效止血与肝脏修复

　　针对不可压迫性出血这一致命临床难题，研究人员通过调控氧化细菌纤维素(OBC)/羧甲基壳聚糖(CMCS)比例，开发出兼具形状记忆功能、高吸收性和压缩弹性的冷冻交联多糖海绵。该材料不仅能通过快速恢复形状压迫创面止血，还通过促进微血管形成和细胞浸润加速肝脏修复，为新一代止血材料的研发提供新思路。

　　

不可压迫性出血是创伤救治中的重大挑战，尤其当出血发生在躯干深部或脏器时，传统压迫止血法可能造成血管二次损伤。现有止血材料如纱布需手术移除，易引发继发出血。针对这一临床痛点，来自中国的研究团队创新性地将天然多糖材料——氧化细菌纤维素(OBC)与羧甲基壳聚糖(CMCS)通过1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDE)交联，经冷冻成型技术构建出具有形状记忆功能的三维多孔海绵。该研究通过系统调控OBC/CMCS比例，成功开发出兼具力学强度与生物活性的智能止血系统，相关成果发表于《Carbohydrate Polymers》。

研究采用冷冻交联结合冻干技术构建三维网络结构，通过TEMPO氧化修饰细菌纤维素引入羧基，利用BDDE的环氧基团与多糖分子链交联。体外凝血实验采用动态凝血指数(DCI)评估，体内止血效果通过小鼠肝脏穿孔模型验证，并采用组织学分析和免疫组化考察材料对肝细胞黏附、血管生成的影响。

【材料制备】通过调节OBC刚性纤维与CMCS柔性分子链的比例(1:1至4:1)，获得不同力学性能的海绵。冷冻扫描电镜显示所有比例均形成相互贯通的孔隙结构，孔径范围50-200μm，4:1组孔隙连通性最佳。

【力学性能】4:1组表现出最优异的压缩弹性(90%应变下回复率>95%)和抗疲劳性(100次循环后强度保持率92%)，归因于OBC纤维网络与CMCS分子链的协同作用。

【止血效能】体外全血吸附实验显示4:1组在30秒内吸收15倍自重血液，显著激活内源性凝血途径。小鼠肝脏创伤模型中，4:1组止血时间(45±3秒)较空白组缩短76%，失血量减少83%。

【修复机制】植入28天后，高OBC比例组材料周围可见CD31⁺
新生血管密度增加3.2倍，肝细胞生长因子(HGF)表达上调，胶原沉积有序化。炎症因子TNF-α水平较对照组降低58%，显示良好的组织相容性。

该研究创新性地通过材料组分比例调控实现止血与修复功能的平衡。高OBC比例海绵凭借其优异的形状恢复性能，能自适应深部创面形态；而CMCS提供的正电荷表面促进血小板聚集。更值得注意的是，材料降解过程中释放的OBC纤维碎片可作为细胞外基质模拟物引导肝细胞排列，CMCS则通过调控巨噬细胞极化减轻异物反应。这种"止血-降解-修复"的动态协同机制，为开发免移除型创伤修复材料提供了新范式。研究建立的组分-结构-性能关系模型，对设计下一代多功能生物材料具有重要指导意义。