小時候在農村,如果手指頭不小心被劃破流血了,人們就會在鄉村小道上取一些綿綿土撒在傷口上,隨著這種極細柔的沙土的落下,傷口竟然神奇地不出血了。原來,“土”也可以止血。
那么,能止血的“土”有什么秘密?
其實,“土”能止血的原理就是利用“土”的吸附和凝固性能。“土”通常由細沙粒和黏土顆?;旌隙?。其中,黏土顆粒的黏性較強且能吸附大量水分。當“土”被涂在傷口上時,黏土顆粒能吸收血液中的水分并凝結成塊,同時又能吸附住表面的細菌和雜質,防止感染。
如今,現代科學已經證明,能止血“土”中的黏土主要成分是硅酸鹽黏土礦物。主要有硅氧四面體和鋁氧八面體形成結構單元層為1:1型的高嶺石、埃洛石和蛇紋石等;結構單元層為2:1型的蒙脫石、凹凸棒石、海泡石、葉蠟石、伊利石和蛭石等。這些黏土礦物可形成具有不同結構(層狀、層鏈狀)、形貌(球狀、棒狀、纖維狀、管狀、片狀)和維度(零維、一維、二維)的礦物晶體。
獨特的納米晶體結構、永久結構電荷、可控層間域和特殊孔道結構等,通過不同工藝處理、結構與表面功能調控,已在多個領域得到廣泛應用。
黏土礦物在止血方面已經有很多應用,近年來,天然硅酸鹽黏土礦物在止血方面的研究已取得長足進展。
高嶺土
《本草綱目》記載:以高嶺土為主要成分的白石脂可用來吸收有毒物質、收斂固澀、止血、制泌等功效。2006年,美國Z-Medica公司研制了一種被稱為“戰傷紗布”的高嶺土止血產品,應用于無法使用止血帶的特殊部位,便攜、易用且高效,保存期限為5年。已獲FDA批準上市的高岒土止血劑主要是美國Z型藥物公司的QCG、QCX、QCTP、QCI等。
高嶺石可通過負電荷激活凝血因子,同時直接促進纖維蛋白形成加速血液凝固。因此,浸漬了高嶺土(主要礦物為高嶺石)的無紡紗布(Quick-ClotCombat Gauze®)早期已成為首選止血敷料。但存在止血速率較慢、需多次使用、對凝血障礙患者效果較差等不足。
蒙脫石
相比之下,蒙脫石遇水易膨脹,能與血液中有效成分交聯,形成可塑性和黏附性強的糊狀屏障,同時通過表面負電荷激活凝血級聯反應,加速止血。但蒙脫石顆粒止血劑,可引起局部炎癥反應和血管內層損傷,并伴有過度凝血導致遠端器官血栓形成風險,因而近年來主要用于構筑復合止血材料。
商品化的蒙脫石類止血劑主要是WS,是由弗吉尼亞州立大學醫學中心研發的,呈顆粒狀,由蒙脫石和超級吸水劑聚丙烯酸鹽組成。當與血液接觸,WS迅速吸收水分膨脹,形成可塑性強、黏性強的黏土漿,其主要止血機制是作為一種粘附劑交聯血液有形成分形成屏障以止血;同時它也具有促凝活性,可以激活凝血級聯反應。
2007年WS獲FDA批準用于緊急外用止血,與QCG不同,WS的止血效果更迅速,2008年被美軍列入戰術戰傷救治指南。
海泡石
海泡石是一種含水富鎂硅酸鹽黏土礦物,不僅具有特殊孔道結構和巨大的比表面積,而且對生物無毒無副作用。
湘潭大學的丁燕懷教授“獨辟蹊徑”,探索出海泡石的止血功效,并致力于開發更高性價比的止血材料。止血帶附著的海泡石成分就像一張“漁網”,它能在過濾水分時留住紅細胞和血小板等成分,提升血液中凝血因子的濃度,從而幫助創口快速凝血。除了止血帶,團隊還開發了止血顆粒、止血粉、止血貼等多種形態的產品。
凹凸棒石
天然混維凹凸棒石黏土是由一維棒狀凹凸棒石和二維片狀伊利石、綠泥石、高嶺石和伊蒙混層等礦物組成,利用其棒/片協同作用可以有效彌補單一黏土礦物性能不足,同時挖掘混維黏土的耦合增效作用。
中國科學院蘭州化學物理研究所礦物功能材料團隊采用草酸梯度溶蝕混維凹凸棒石黏土,通過體內外止血性能評價探究混維凹凸棒石黏土結構演化與止血性能的關系。體外全血凝固實驗結果表明,經草酸處理1h后的混維凹凸棒石黏土具有最佳的止血效果,并且表現出較好的促凝作用?;炀S凹凸棒石黏土的表面負電荷、超疏血特性以及一維棒狀和二維片層狀形貌黏土礦物的物理屏障,協同促進血液凝固。該研究結果為混維凹凸棒石黏土在止血材料方面的應用提供了基礎支撐。
資料來源:科普中國

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