Основной причиной смерти от ранений на войне является чрезмерное кровотечение. Исследовательская группа KAIST, в состав которой входил майор армии, занялась решением этой проблемы. Разработав гемостатическое средство нового поколения в виде порошка, останавливающее кровотечение простым распылением, они представили инновационную технологию, которая изменит парадигму выживаемости военнослужащих в боевых условиях.
Совместная исследовательская группа под руководством профессора Стива Парка с кафедры материаловедения и инженерии и профессора Санёна Джона с кафедры биологических наук разработала гемостатическое средство в виде порошка , которое при распылении на рану образует мощный гидрогелевый барьер примерно за одну секунду.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Advanced Functional Materials.
Эта технология достигла высокого уровня совершенства в качестве практического решения, учитывая реальные боевые условия, при этом в исследовании принимал непосредственное участие майор армии.
Благодаря внедрению характеристик, позволяющих мгновенно повышать прочность даже в экстремальных условиях, таких как боевые действия и зоны стихийных бедствий, за счет высокой износостойкости и стабильности при хранении, становится возможным немедленное оказание экстренной помощи.
До настоящего времени широко используемые в медицине гемостатические средства в виде пластырей имели ограничения в применении при глубоких и сложных ранах из-за своей плоской структуры, а также были чувствительны к температуре и влажности, что накладывало ограничения на хранение и использование.
Таким образом, исследовательская группа разработала гемостатическое средство нового поколения в порошковой форме, которое можно свободно применять даже при глубоких, больших и неровных ранах.
Они обеспечили универсальность, позволяя лечить различные типы ран с помощью одного и того же порошка.
Существующие порошкообразные гемостатические средства имели ограничения по гемостатическим свойствам, поскольку действовали за счет физического поглощения крови с образованием барьера.
Для решения этой проблемы исследовательская группа сосредоточилась на ионных реакциях внутри крови.
Разработанный на этот раз порошок AGCL имеет структуру, сочетающую в себе биосовместимые природные материалы, такие как альгинат и геллановая камедь (которые реагируют с кальцием, обеспечивая сверхбыстрое гелеобразование и физическую герметизацию), а также хитозан (который связывается с компонентами крови, усиливая химический и биологический гемостаз).
Он реагирует с катионами, такими как кальций в крови, переходя в гелеобразное состояние за одну секунду, мгновенно герметизируя рану.
Кроме того, благодаря образованию трехмерной структуры внутри порошка, он способен впитывать кровь в количестве, более чем в семь раз превышающем его собственный вес (725%).
Благодаря этому он быстро блокирует кровоток даже в условиях высокого давления и чрезмерного кровотечения, демонстрируя превосходные герметизирующие свойства по сравнению с коммерческими гемостатическими средствами, обладая высокой адгезионной прочностью более 40 кПа – уровнем давления, который выдерживает сильное ручное сжатие.
Порошок AGCL полностью состоит из натуральных материалов, демонстрируя уровень гемолиза менее 3%, жизнеспособность клеток более 99% и антибактериальный эффект 99,9%, что делает его безопасным даже при контакте с кровью.
В экспериментах на животных были подтверждены превосходные эффекты регенерации тканей, такие как быстрое заживление ран и стимуляция регенерации кровеносных сосудов и коллагена.
В экспериментах по изучению хирургического поражения печени было установлено, что объем кровотечения и время гемостаза значительно сократились по сравнению с коммерческими гемостатическими средствами, а функция печени восстановилась до нормального уровня через две недели после операции.
При оценке системной токсичности отклонений выявлено не было.
В частности, это гемостатическое средство сохраняет свои свойства в течение двух лет даже при комнатной температуре и высокой влажности, обладая преимуществом готовности к немедленному применению в суровых условиях, таких как военные объекты или зоны стихийных бедствий.
Хотя данное исследование представляет собой передовую новую материальную технологию, разработанную с учетом целей национальной обороны, оно обладает большим потенциалом для применения в неотложной медицине, в том числе в местах стихийных бедствий, развивающихся странах и районах с недостаточным медицинским обеспечением.
Это рассматривается как показательный пример того, как достижения национальной оборонной науки и техники распространились на частный сектор, поскольку система способна на все: от оказания экстренной помощи на поле боя до остановки кровотечений во время хирургических операций.
Кандидат наук Кюсун Пак (майор армии), участвовавший в исследовании, заявил: «Суть современной войны заключается в минимизации человеческих жертв», и добавил: «Я начал исследование с чувством миссии — спасти хотя бы еще одного солдата».
Он продолжил: «Я надеюсь, что эта технология будет использоваться для спасения жизней как в сфере национальной обороны, так и в частной медицине».
Рубрика: Технологии. Читать весь текст на android-robot.com.