布鲁克纳米 CT 赋能！仿生气凝胶止血研究成果荣登《Nano Lett.》

更新时间：2025-07-11

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布鲁克纳米 CT 赋能！

仿生气凝胶止血研究成果荣登《Nano Lett.》

引言

近日，一篇题为 “Centrifugal Spinning-Derived Biomimetic Aerogel for Rapid Hemostasis with Minimal Blood Loss" 的研究论文在国际期刊《Nano Lett.》（2025, 25, 6040−6050）发表。本文第一作者是东华大学纺织学院博士生符芬，通讯作者为东华大学纺织学院王富军教授、曾泳春教授和赵帆特聘研究员。该研究聚焦于紧急止血领域的重大需求，成功研发出一种基于离心纺丝技术的仿生纤维气凝胶，为快速控制大出血提供了全新的解决方案。在本研究的材料表征过程中，作者通过布鲁克纳米级三维香蕉视频最污APP显微镜（纳米CT） SkyScan2214 CMOS测试获得的 2D 成像、3D 重建以及球棍模型模拟，清晰地观察到并分析了气凝胶内部高度互连的多孔结构，为理解其优异的吸水和止血性能提供了重要的微观结构依据。作者在文章最后也对香蕉视频入口仪器（上海）有限公司的丁浩先生在纳米 CT 测试分析方面提供的专业支持与帮助，表示了致谢

论文摘要

研究背景：大出血救治的迫切需求

大出血是导致创伤患者死亡的主要原因之一，无论是民用还是军事场景中，因失血引发的低血压和多器官衰竭往往会显著提高死亡率。人体自身的凝血机制在面对深度创伤或凝血功能障碍时常常难以应对，因此，研发能够缩短止血时间、减少失血量的先进止血材料成为当务之急。

现有商用止血材料虽在一定程度上能发挥作用，但在应对复杂伤口和大面积创伤时仍存在不足。例如，部分材料的孔隙连通性不佳，影响液体吸收和渗透效率；有的材料体积膨胀和液体吸收能力有限，可能导致止血时间延长和失血量增加。

核心成果：仿生设计与先进技术融合

该研究团队受根毛结构启发，通过离心纺丝技术制备了一种具有特殊微观结构的气凝胶（CTBs）。这种气凝胶由沟槽状醋酸纤维素（CA）纤维和褶皱状热塑性聚氨酯（TPU）纤维通过封闭水性异氰酸酯（BIC）交联形成三维网络，其孔隙连通率高达 99.99%。

图1

图2

图3

通过SkyScan2214 CMOS对模拟CTBs-6.0的互联多孔结构进行图像表征，获得包括二维图像，三维重建图像以及球棍模型（球代表孔隙，棒代表与孔隙相连的通道）

离心纺丝技术的应用是该研究的一大亮点，其生产效率远超电纺丝技术（超过 1000 倍），为材料的规模化制备奠定了基础。通过调控纺丝过程中的相分离，研究团队成功在 CA 纤维表面形成沟槽结构，在 TPU 纤维表面形成褶皱结构，这些微观形貌有助于增强血细胞的粘附和浸润，加速凝血过程

性能优势：止血效果与生物相容性

实验数据显示，该气凝胶具有高的孔隙率（92%）和优异的吸水性能（4147±99%），同时血液吸附量较低（1210±17%），能够快速激活凝血级联反应，实现高效止血。

在大鼠尾部截断、肝脏损伤和肾脏切除等体内模型实验中，与商用止血材料（如棉花、明胶海绵、纱布）相比，该气凝胶能使失血量减少约 94%，止血时间缩短约 78%，表现出显著的优势。此外，该气凝胶还具有良好的生物相容性，溶血率极低（0.01±0.033%），符合国际标准；其优异的机械性能和形状恢复能力使其能够适应不同形状的伤口，施加适当压力以促进止血，尤其适用于复杂创伤场景。

免责声明

本文内容基于发表于《Nano Lett.》的研究论文（2025, 25, 6040−6050），所提及的研究成果尚处于实验室阶段，其临床应用需经过进一步的验证。本文仅作学术交流与信息分享之用，不构成任何医疗建议或产品推荐。