急性出血死亡是軍事沖突、交通事故和外科手術等方面的主要問題。在院前護理中實現快速有效的止血是拯救大出血生命的關鍵。在出血初期迅速使用有效的止血材料可以延長搶救時間，從而降低因過度出血而導致的高死亡率。理想的止血材料應具備安全、高效、方便、經濟等特點，這些特點仍然具有挑戰性，而且大部分是無法同時實現的。
粘土可配合物理止血功能，促進血漿吸收，提高血細胞濃度，并可通過內源性的負電荷刺激凝血因子的止血途徑加速止血。一般來說，傳統的粘土止血材料多為粉狀(需要用紗布包扎)或粘土粉浸漬紗布(粘合力差，容易脫落)。盡管粘土顯示出有效的止血性能，延長了搶救時間，但將粘土顆粒應用于出血傷口可能會導致周圍組織的炎癥和體內遠端血栓形成。因此，開發膜或其他替代材料來替代這些粉末基材料是很重要的。
鑒于此，中南大學張翼教授報告了一種快速有效的基于納米粘土的止血膜，其中納米粘土顆粒結合到聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 電紡纖維中。與大多數其他 NEM 和粘土基止血劑相比，含有 60 wt% 高嶺石 (KEM1.5) 的納米粘土電紡膜 (NEM) 在體外和體內顯示出更好和更快的止血性能，并具有良好的生物相容性，這得益于其豐富的止血功能位點，堅固的蓬松框架和親水表面。相關研究成果以“Robust hemostatic bandages based on nanoclayelectrospun membranes”發表在國際期刊Nature Communication上。
圖 1 納米粘土膜的制備、表面形態和特性。a 分別為高嶺石、埃洛石和坡縷石的 SEM 圖像。比例尺，500 nm。b 具有不同程度的原位扭曲的粘土膜條的照片。比例尺，10 厘米。 c 分別為 PVPEM、HEM1.5、PEM1.5、KEM1.5、KEM2.0 和 KEM2.4 的 SEM 圖像。 比例尺，10 微米。 (c) 中的插圖是相應的放大 SEM 圖像。 (c) 插圖中的比例尺，2 μm。 d 分別為 PVPEM、HEM1.5、PEM1.5、KEM1.5、KEM2.0 和 KEM2.4 的局部放大 FT-IR 光譜。
以片狀高嶺石、管狀高嶺石和棒狀坡縷石為材料，采用靜電紡絲法制備了NEMs快速結實繃帶。NEM 的高柔韌性（原位扭轉 360°）和可制造性完全繼承自電紡基材（圖 1b），使其適用于止血應用。高嶺石顆粒具有單獨的薄片物理結構，分散良好，部分暴露在KEM表面(質量比為1:1.5時，得到的結構最好。管狀埃爾石和棒狀坡縷石的物理結構不利于暴露在膜表面，所有材料都被纖維包裹，在HEM1.5和PEM1.5上產生輕微結塊。
圖 2 納米粘土膜的內部形態、相互作用和分散特性。a PVPEM、HEM1.5、PEM1.5、KEM1.5、KEM2.0 和 KEM2.4 的橫截面 SEM 圖像。比例尺，2 μm。(a) 中的插圖是纖維截面的相應放大 SEM 圖像。(a) 插圖中的比例尺，2 μm。b 高嶺石和 PVP 之間的鍵合相互作用的說明。c 單層膜的 SEM 圖像（包括插圖中的單纖維），（d）TEM 和（e）PVPEM、HEM1.5、PEM1.5、KEM1.5、KEM2.0 和KEM2.4的映射分析圖像。 (c-e) 中的比例尺分別為 10 μm、0.5 μm 和 1 μm。 (c) 插圖中的比例尺，2 μm。
電紡膜制備過程
將納米粘土分散到10mL無水乙醇中，劇烈攪拌1 h，然后在室溫下加入1 g PVP磁性攪拌10 h，制備靜電紡絲溶液。在總電壓為15 kV、流速為0.05 μL/min的條件下，利用靜電紡絲裝置制備了納米粘土膜。
圖 3 納米粘土電紡膜的體外收縮和凝固特性。a 樣品分別為 PVPEM、PEM1.5、HEM1.5、KEM1.5、KEM2.0 和 KEM2.4 在恒溫恒濕條件下的 7 天收縮率測試和結果。比例尺，1 厘米。b KEM1.5、ClG 和 CoG 樣品的滲透性和皮膚應用照片。c 體外凝血測量的照片以及 PVPEM (n = 9)、HEM1.5 (n = 9)、PEM1.5 (n = 9)、KEM1.5 ( n = 9)、KEM2.0 (n = 9)、KEM2.4 (n = 9)、ClG (n = 9)、CoG (n = 9)。數據表示為平均值±標準差；, p < 0.0001。學生 t 檢驗（兩側）用于（c）中兩組比較的統計分析。d KEM1.5 表面血細胞的 SEM 圖像。e 血液成分滲透和接觸 KEM1.5 的圖示。
圖4 生物毒性評價。a 背部嵌入模型中傷口區域的照片。b 手術后第 0 天以及第 3、7、14、21 天嵌入 PVPEM、HEM1.5、PEM1.5、KEM1.5、KEM2.0、KEM2.4對照組和空白組樣本的傷口照片。c 包埋手術后傷口皮下組織的組織學分析。比例尺，200 微米。d 分別用KEM1.5和空白組包埋21天后大鼠內臟（心、肺、胃、肝、脾、腎）的照片和組織學分析。比例尺，100 微米。
總之，開發了一系列可設計的納米粘土有機自支撐膜，具有直接用作急性止血繃帶的潛力。在KEM中，片狀高嶺石均勻分散并部分暴露在PVP纖維上，促進了穩定骨架的形成，調節了PVP纖維的自發收縮和降解；這些性能優于 PVPEM、HEM 和 PEM。KEM1.5具有豐富的止血功能位點、堅固的骨架和親水性表面，在體內大鼠尾截肢模型中與其他NEMs、ClG和CoG相比，在止血時間、止血效果和失血量方面具有更好的綜合性能和大鼠肝脾損傷模型。
具有高度親水性框架的 KEM（最佳：KEM1.5）通過快速聚集血液成分、激活血小板和觸發內在凝血途徑來促進血液凝固。這些結果表明，具有高生物安全性的 KEM 急性止血繃帶是可壓縮出血控制應用的優秀且有前途的候選材料。需要注意的是，在各種創傷應用環境下的適用性、長期可用性（例如，PVP 底物潮解）和臨床相關實踐中的生物相容性需要進一步研究。NEMs 合成簡單、柔韌性好、易于制造和止血性能高，表明該研究為快速堅固的止血繃帶提供了一種新策略。
論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-021-26237-4
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