我院研发金属离子-蛋白基液体止血泡沫用于不可压迫性出血院前急救治疗

我院研发金属离子-蛋白基液体止血泡沫用于不可压迫性出血院前急救治疗

近期，天津大学医学部卫生应急学院智能生物材料与重要脏器保护团队侯世科教授、吕琪教授团队开发了一种可注射液体止血泡沫（Fy泡沫），通过双注射器Tessari法将明胶/丝素蛋白与凝血相关金属离子（Ca²⁺/Fe²⁺）复合，形成兼具机械屏障与生物活性的三维网络。该泡沫通过多重促凝机制协同发挥止血作用：金属离子激活凝血级联，明胶及丝素蛋白吸附富集血细胞，而稳定的泡沫结构形成物理屏障。同时，泡沫既可以在伤口处留存和快速无毒降解，减轻炎症并防止粘连，也可在止血后2分钟内通过温水冲洗或纱布擦拭完全移除，不会破坏已形成的血凝块且避免伤口二次出血，这些优势为伤员院内进一步治疗创造了条件。在大鼠肝脏、股动脉及猪表浅腹壁动脉损伤模型中均验证了其快速止血、低失血量以及良好的生物相容性，为不可压迫性出血的院前急救提供了新型、高效且安全的解决方案。该项研究成果以“Metal ion-protein-based liquid hemostatic foam for prehospital emergency treatment of incompressible hemorrhage”为题在Acta Biomaterialia期刊上发表。

研究背景

不可压迫性出血是战创伤与灾害救援中院前阶段致死的首要原因，出血占创伤相关死亡的30%至40%，大多数死亡发生在院前阶段。无法通过传统手段进行外部压迫控制的不可压迫性出血在院前阶段尤为棘手，且占创伤相关死亡的显著比例。现有止血材料（如Xstat®、QuikClot®）存在组织相容性差、需手术移除、易脱落失效等局限性。解决这些挑战需要开发一种新型止血材料，能够快速控制不规则、不可压迫性出血伤口，并且无需额外手术即可轻松移除。

研究意义

该团队设计并制备了一种液体止血泡沫，用于不可压迫性出血的院前急救。泡沫表现出较好的稳定性、机械强度和持续时间，且可以在止血后轻松从伤口中移除，不会破坏血凝块或引发继发性出血，这种特性对院前救治非常有益。

研究思路示意图

图例：（A）Fy泡沫的设计与发泡机制示意图，金属-蛋白配位键为泡沫提供了主要结构支撑。（B）通过双注射器Tessari法可以制备稳定且寿命长的泡沫。这种注射泡沫能够覆盖不规则伤口并治疗不可压迫性出血。

图文赏析

结论与展望

本研究所制备的泡沫表现出显著的稳定性、优异的力学强度和长久的维持时间，满足了管理不可压迫性出血的要求。泡沫可轻松从伤口清除，且不会破坏血凝块或引发二次出血，这对院前急救和伤员快速转运大有帮助。此外，我们将进一步探索泡沫喷涂使用后的自强化机制，旨在通过采用人体体温敏感材料或额外交联结构提升喷涂的泡沫的力学强度，从而在止血后提供持续保护。

当前俄乌持续冲突引发医疗系统压力，由于进出口欧洲产品受限，药品、医疗设备和耗材价格飙升，俄罗斯最新工业发展计划已将应急救援类产品置于高优先级。止血剂、止血凝胶等应急产品销售产生了新的需求和更多市场机会。本研究相关成果极具转化前景，并已获得中国发明专利授权（ZL2025105308750）。进一步团队将同步对接相关领域企业，并完成中试及第三方检测的申报。此外，团队将通过天津大学温州安全（应急）研究院的转化平台推进止血材料在大动物模型上的实验验证，稳扎稳打，有序推进，旨在将止血材料快速转化应用于战创伤和救援医疗中。

研究团队介绍

天津大学医学部卫生应急学院智能生物材料与重要脏器保护团队

天津大学医学部卫生应急学院侯世科教授、吕琪教授、史杰讲师，以及深圳大学总医院急诊科李瑞副主任医师为本论文共通讯作者，天津大学卫生应急学院杨欣燃、唐立宗博士生为本文共同第一作者。天津大学智能生物材料与重要脏器保护团队依托国家应急管理部重点实验室，研究围绕平时急救（创伤）、灾时（地震/挤压伤+火灾爆炸/复合伤）、战时（战创伤+出血）展开智能生物材料研发。方向包括但不限于止血材料、人工血管、智能敷料、干细胞及分泌组分、组织修复替代材料等。

侯世科：医学博士，教授，博士生导师，现任天津大学医学部卫生应急学院名誉院长，天津大学温州安全（应急）研究院院长，兼任国家卫健委卫生应急专家组成员、中华医学会灾难医学分会前任主委、中国应急管理学会紧急医学救援分会主任委员、中华预防医学会卫生应急分会副主任委员。开展救援管理、救援技术、救援装备等研究，承担国家和省部级项目二十余项，先后发表核心论文170余篇，专著10部，编写国内首套系列救援医学本科专业教材及培训教材等12部。获国家科技进步二等奖2项、国家教学成果奖1项，天津市科技进步一等奖2项。

吕琪：教授，博士研究生导师。现任天津大学医学部应急医学研究院副院长，天津市灾难医学技术重点实验室副主任，入选天津市创新人才推进计划-青年科技优秀人才，天津大学北洋学者-青年骨干教师。主要研究方向有灾难现场创伤早期救治，重要脏器保护生物医用材料和医疗器械研发，挤压综合征的分期分级和早期救治。作为负责人承担国家重点研发计划课题1项、子课题5项、国家自然科学基金青年基金、天津市自然科学基金青年基金、军队后勤保障部开放项目子课题、天津市救援医学临床中心子课题，并参与多项国家和省部级科研课题的研究。相关研究成果发表于柳叶刀子刊eClinicalMedicine，Acta Biomaterialia, Chemical Engineering Journal, Materials Today Bio, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement等领域Top期刊，累计发表SCI论文70余篇，申请/获批国家专利22项，授权软件著作权3项。

史杰：理学博士，硕士生导师。主要研究方向为灾难场景生物医用材料研发。作为项目负责人主持国家自然科学青年基金1项、国家重点研发计划子课题3项，天津市自然科学基金面上项目1项、天津大学自主基金2项，天津大学温州安全（应急）研究院科研转化项目1项。以第一作者或通讯作者在Acta Biomaterialia、Chemical Engineering Journal等本领域重要期刊发表SCI论文15篇，授权国家发明专利7项。

杨欣燃：天津大学医学部卫生应急学院2022级博士研究生在读，主要研究方向为应对不可压迫性出血的止血水凝胶及液体泡沫材料。以第一作者在Acta Biomaterialia，Materials Today Bio等期刊发表SCI论文5篇，授权国家发明专利3项。入选天津大学研究生文理拔尖创新奖励计划，获得天津大学研究生国家奖学金以及多次学业一等奖学金。

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.actbio.2025.11.015

内容来源：史杰

编辑：郭嘉懿