不可控制性大出血是导致战时或平时各种突发意外事故及创伤性死亡的重要原因。据报道,由各种不可控失血导致的死亡人数占各种突发创伤意外死亡人数的31%,而战场上更是有超过50%的死亡是由不可控制大出血造成的。因此,积极控制战现场大出血,为伤员后送争取宝贵救治时间,是有效降低我军战伤死亡率的重要手段。局部止血敷料及便携式止血装置是战现场及院前急救止血最主要的救治手段,针对新型止血材料和便携式止血装置的研究一直是战创伤救治领域的研究热点。壳聚糖是一种有着良好生物相容性的天然止血材料,其主要止血机制是具有大量游离氨基阳离子,容易与红细胞上所带负电荷相互作用,吸附并聚集红细胞从而促进局部血凝块形成。然而,单纯壳聚糖材料形成的红细胞聚集体不稳定,止血强度不足,对于高压力性动脉出血易发生二次出血;氧化石墨烯是近年来备受关注的一种新型无机止血材料,其主要止血机制是可显著聚集并激活血小板从而促进凝血,具有快速、稳定的优势。然而单纯氧化石墨烯材料细胞毒性较大、生物相容性低,限制了其在止血领域的进一步应用。因此,分别利用壳聚糖和氧化石墨烯化学结构的易修饰性,将这两种具有不同止血特性的材料进行复合,得到止血性能和安全性更优的复合止血材料,为新型局部止血敷料研发提供新思路。肢体结合部位是指腹股沟、腋窝等躯干和四肢连接的特殊解剖部位。现代战争中,由于单兵躯干、头部及四肢等部位个人防护装备研究的迅速发展,这些不易防护的肢体结合部位损伤出血伤情的发生率相对显著增加。据统计,近年来肢体结合部位损伤出血发生率已达以往战争的5倍。因此,针对肢体结合部位深部组织大出血的战现场救治研究重要性也日益凸显。腹股沟、腋窝等肢体结合部位由于解剖特殊无法采用常规止血带等装置按压止血,同时局部有股动脉、锁骨下动脉等多条大动脉分布,一旦发生出血往往出血程度严重,对止血材料活性https://www.selleck.cn/products/Nolvadex.html要求非常高。尤其是战时枪弹伤伤情,往往还具有体表创口非常狭小、体内出血部位深、止血材料难以被导入深部出血位点的难点,因此,积极研发具有良好导入功能同时止血活性优异的便携式肢体结合部位止血装置,是我军战伤救治止血领域亟待解决的重点研究内容。综上,本论文首先采用壳聚糖和氧化石墨烯交联的方式制备得到一种既具有强效止血活性同时安全性良好的新型复合止血敷料;并在试验室前期研究基础上研发了一种可适用于腹股沟、腋窝等肢体结合部位深部组织大出血的新型推注式止血装置,采用标准化小型猪肢体结合部位大出血模型对括壳聚糖-氧化石墨烯复合止血材料及推注式止血装置统一进行止血评价研究。为我军战创伤大出血救治提供了新型止血材料及装置候选品种及标准化大出血动物模型评估技术。一、壳聚糖交联氧化石墨烯复合止血材料研究本章采用戊二醛为交联剂,优化合成了一种壳聚糖与氧化石墨烯交联制备新型壳聚糖-氧化石墨烯复合止血材料(CSGO)的制备工艺,完成了壳聚糖交联氧化石墨烯复合止血海绵的结构和理化性质表征的研究、并对其止血机理、止血活性及安全性进行了系统评价研究。结果显示,壳聚糖及氧化石墨烯水溶液按质量浓度比5:2交联时,所得材料体外凝血时间最短,止血活性最强;傅里叶变换红外光谱及X-射线衍射结果显示壳聚糖和氧化石墨烯成功交联生成复合止血材料;扫描电镜结果显示壳聚糖交联氧化石墨烯复合止血海绵具有明显的多孔三维结构,孔隙率为75.0%,吸液性能测试结果提示壳聚糖交联氧化石墨烯复合止血海绵具有强吸水性能,最大吸生理盐水倍率约为60.0倍。体外凝血机制研究显示,壳聚糖交联氧化石墨烯复合止血海绵与新鲜抗凝全血反应后,可以显著降低体外凝血时间并增强血凝块强度。冷冻电镜显示壳聚糖交联氧化石墨烯复合止血海绵表面可黏附红细胞、血小板等细胞成分,从而促进局部凝血发生。此外,APTT、PT结果表明壳聚糖交联氧化石墨烯复合止血海绵可以同时激活内、外源凝血通路而促进凝血。在大鼠断尾试验和大鼠股动静脉完全更多切断止血试验中显示出壳聚糖氧化石墨烯复合止血海绵对小血管及微小血管出血具有良好的止血性能;在小型猪股动静脉完全切断大出血模型试验中,壳聚糖氧化石墨烯复合止血海绵的按压止血时间显著少于对照材料Celox Gauze,提示壳聚糖氧化石墨烯复合止血海绵具有强止血活性,对大动脉损伤导致的高压力性大出血急救同样有效,且止血后局部血管及组织病理组织HE染色未见明显炎症Direct medical expenditure或病理反应。体外细胞毒性试验、急性毒性试验及溶血试验均未见异常,提示生物安全性良好。二、对新型推注式压缩纤维素止血装置进行了安全性、有效性及稳定性研究课题组自主研发了一种具有深部导入功能的新型推注式压缩纤维素止血装置,该装置主要由外部的导入部件和内部荷载的压缩纤维素止血颗粒组成。外部导入部件主要起存储和导入的作用,内部荷载的压缩纤维素止血颗粒可通过迅速吸收血液中水分、体积膨胀从而有效填充伤腔、对局部损伤血管形成有效压迫而发挥快速强效止血活性。吸液膨胀性能测试结果显示,压缩纤维素止血颗粒在生理盐水体系中可迅速吸液并发生体积膨胀,吸液速率可在3 s即达6.2±0.1倍,最大吸液倍率7.3±0.2倍,最大体积膨胀率为9.0±0.3倍;在体外凝血时间以及血栓弹力图仪分析中可得出,压缩纤维素止血颗粒可显著缩短凝血时间;小型猪腹股沟区深部大出血模型止血试验结果显示,与国外产品CELOX-A~(?)相比,压缩纤维素止血颗粒可以明显缩短按压止血时间及所用产品数量(p<0.05),提示在止血活性和勤务适用性上更优于国外对照材料,且止血前后受试动物的血常规、PT、APTT及损伤部位病理组织测试结果均未见异常,体外细胞毒性试验、溶血时间、急性毒性等生物安全性结果良好。综上,推注式压缩纤维素止血装置有望为特殊肢体结合部位深部组织大出血伤情提供关键救治技术,为我军战伤救治提供一种新型救治药械品种支撑。