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省杰青范杰团队研发成功新型沸石材料可用于大动脉紧急止血

发布时间:2015-02-04

省杰青浙江大学化学系范杰教授课题组最近研发了一种钙沸石材料,可让出血不止的大动脉12秒紧急止血。这一生物无机复合材料有望成为新一代高效止血材料,为伤者赢得宝贵的治疗时间。

沸石是一种灼烧时产生沸腾现象的矿石,人造沸石常被用作工业催化剂和气体分离剂。在上世纪80年代,以沸石为纳米原材料的紧急止血剂已被开发使用,并在战场上拯救了成千上万人的生命。这种止血剂可在大量失血后的黄金3分钟内止血,但伤者在使用中容易被沸石产生的高温灼伤。

课题组通过钙离子交换技术研制出细小颗粒状的钙沸石,并在这种钙沸石止血机制的研究中发现,钙沸石与血液接触时,表面会被血浆蛋白包裹,形成一层具有超高促凝血活性和凝血酶活力的蛋白质环,从而让凝血时间从数分钟缩短至十余秒。通过分析,研究人员发现沸石纳米孔道中的钙离子是稳定凝血酶的关键。钙离子接触血液后会紧紧“抓住”凝血酶,让它们发挥功效,处于持续“开机”状态。普通情况下,凝血酶接触血液中的抗体十几秒后开始逐渐失去活性,但在钙沸石中,被抓住的凝血酶在室温下保存了30个月之后,仍然具有高效止血能力。

同时,课题组降低了钙沸石的钙离子含量,解决了钙沸石在使用时的发热问题。同时实验证明,沸石的止血功能不是简单的物理吸附,而是发生了化学反应。这是国际上首个揭示了沸石凝血作用机制的研究,相关论文于2014年底发表于《纳米研究》杂志上。钙沸石这种新型的生物无机复合材料既有生物材料的优异止血功能,又有无机材料的稳定和低价特性,有望广泛用于院前急救和军事活动中。

(来源:浙江省科技厅  作者:省自然科学基金办)

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