在战争环境中，因创伤导致的大量失血（excessive bleeding）是伤亡的首要原因。近日，韩国科学技术院（KAIST）的一项研究针对这一问题提出了新的材料解决方案。由材料科学与工程系 Steve Park 教授与生命科学系 Sangyong Jon 教授联合领导的研究团队，开发出一种喷洒即可止血的粉末型止血材料，可在约 1 秒内于创口表面形成稳定的水凝胶屏障，从而实现快速止血。
相关研究成果已发表在国际期刊 Advanced Functional Materials 上。
面向真实战场环境的止血材料设计
该研究在设计阶段即充分考虑了真实战场和灾害救援环境的使用需求，一名现役陆军少校以博士研究生身份直接参与了材料研发过程。研究团队在材料形态、操作方式及储存稳定性方面进行了系统优化，使其能够在高湿、高温或复杂创伤条件下实现即时使用。
与目前临床广泛应用的**贴片型止血材料（patch-type hemostatic agents）**相比，传统产品因结构平整，在面对深部、不规则或大面积创口时应用受限，同时对温度和湿度较为敏感，限制了其在极端环境中的储存和使用。
针对上述问题，研究团队提出了一种粉末化止血材料策略，可自由喷洒至深部或形态复杂的伤口内，实现对多类型创伤的通用覆盖。
基于离子反应的超快速凝胶止血机制
既往粉末型止血材料多依赖物理吸血形成屏障，在高压出血条件下止血能力有限。为提升止血效率，研究团队将研究重点转向血液内部的离子反应机制（ionic reactions within blood）。
此次开发的 AGCL powder 由多种天然高分子材料构成，包括：
- Alginate 与 Gellan Gum：可与血液中的钙离子（calcium ions）发生反应，实现超快速凝胶化与物理封堵；
- Chitosan：可与血液成分结合，增强化学与生物学层面的止血效果。
该粉末在接触血液后，可在 1 秒内完成从粉末到凝胶的转变，迅速封闭创口。
此外，通过构建粉末内部的三维结构（three-dimensional structure），AGCL powder 可吸收相当于自身重量 **7 倍以上（约 725%）**的血液，并在高压大量出血条件下保持稳定封堵性能。其凝胶形成后的黏附强度超过 40 kPa，可承受手部强力按压，止血性能优于多种商业化止血材料。
动物实验验证止血效果与生物安全性
研究团队在多种动物模型中验证了 AGCL powder 的止血效果与生物相容性。在创伤模型和肝脏手术模型中，该材料在出血量和止血时间方面均显著优于对照的商业止血产品。
实验结果显示，该材料可促进创口快速愈合，并加速血管新生与胶原再生。术后两周，动物模型的肝功能恢复至正常水平，系统性毒性评估未发现异常。
在生物安全性方面，AGCL powder 完全由天然来源材料构成，其溶血率低于 3%，细胞存活率超过 99%，并表现出 99.9% 的抗菌效果，显示出良好的血液相容性。
值得注意的是，该材料在室温及高湿环境下可稳定保存两年，具备在军事行动、灾害救援等恶劣条件下即取即用的优势。
从国防技术到应急医学的潜在拓展
研究人员指出，尽管该材料最初以国防医学需求为导向开发，但其应用前景并不限于军事领域。该技术有望在灾害现场、发展中国家以及医疗资源不足地区的应急医学中发挥作用，同时也具备向外科手术止血等临床场景拓展的潜力。
参与研究的博士生 Kyusoon Park（陆军少校） 表示，现代战争医学的核心目标在于最大限度减少人员伤亡。他指出，开展该研究的初衷是“希望能够多挽救一名士兵的生命”，并期待这一技术未来能够同时服务于国防与民用医疗体系。
参考文献：Youngju Son et al, An Ionic Gelation Powder for Ultrafast Hemostasis and Accelerated Wound Healing, Advanced Functional Materials (2025). DOI: 10.1002/adfm.202523910
