分享到
新浪微博 腾讯微博 QQ空间 豆瓣网
吴德成:止血封闭“神奇胶水” 背后的黑科技
2021年12月26日 更新时间: 2021年12月27日

讲座题目:止血封闭“神奇胶水” 背后的黑科技
主 讲 人:吴德成,南方科技大学讲席教授
讲座时间:2021-12-26
讲座地点:深圳大学城图书馆四楼413报告厅(钉钉同步直播:31916412;31950226)

       “人民至上,生命至上”,确保人民群众生命财产安全是社会各项生产经营活动的前提。我国每年因交通事故、坠落、机械伤等导致的创伤约6200万人次,死亡人数达70-80万,创伤已经严重危害到国民健康。其中出血失控可引起体温过低、伤口感染、器官衰竭和出血性休克等并发症,是创伤伤员死亡的主要原因,也是外科手术中最常见的难题。发展高效止血封闭技术,尤其是针对致命性大出血的止血技术,是紧急救治和临床外科手术的重要核心。12月26日冬雨淅沥,但挡不住大家的求知渴望。本场“大学城新论•名家讲座”邀请到南方科技大学生物医学工程系讲席教授、国家杰青、国家重点研发计划项目首席科学家吴德成教授,为大家展示国内外止血技术的过去、当下与未来,还有新技术发展对伤口救治与恢复的军事意义和临床实用价值。

止血需要“神奇胶水”这样的技术突破

       止血技术核心在“止”,经过一代代临床实证探索,才能高效、安全应用到各种复杂场景。吴德成教授首先介绍了手术的三大基石是止血、麻醉和消毒。在古代麻醉技术难以高效稳定时,对外科手术的速度提出了非常高的要求,也就是“手起刀落”。在生产力不发达的社会,烧烙法止血(野外的火药烧灼止血也可归到这一类)同样会烫伤正常的身体组织,进而可能造成大面积感染,直到清朝蒲棒止血技术演化出来才有所改善。在科技日新月异的当代,电凝技术和超声刀已经得到广泛使用,其实也可以看作是烙铁的发展,作为更精准微创的“特殊烙铁”。止血技术对于的救治的重要性,在当代依然没有降低。对于复杂场景,室内的黄金救治时间是1小时,但是对于战场的复杂环境,黄金救治时间就缩减到只有10分钟,因此止血技术成为现代战争后勤的核心。战场的止血技术包括止血带,但只能用于包扎四肢,用于切断远端的血液供应,长时间包扎的负面结果是身体组织坏死,因此临床上常用超纤维止血纱布来尽量避免组织坏死问题。

       面对新时代新需求,在材料、结构方面加入创意巧思的技术日新月异。Zipstich是一种拉链式创可贴,可以不用接触伤口,适用于小伤口和比较清洁的创面,在深圳这种气温高的地区尤为适用。传统的拆纱布,往往是不少患者的“梦魇”,因为易造成感染甚至二次出血。新型纱布一直在更新换代:典型第一代新型纱布使用了Quickclot止血粉,是一种多孔径硅酸盐沸石材料,优势是高效简洁,但存在二次灼伤的风险。第二代新型止血纱布使用了高岭土这种带负电的矿物质,成本低效果好,但是需要后续步骤去移除。第三代新科技是使用壳聚糖这种氧化纤维素止血海绵,可以吸水迅速膨胀按压住创面,比如快速止血产品XStat。

止血封闭材料目标“黏得住,封得近,好得快,用得起”

       吴德成教授的研究团队始终坚持创新和严格临床实证,从诸多新技术中突围。团队当前的工作是新型复合止血海绵,不仅能耐420mmhg高压,相当于3-4倍动脉压,在完成吸收后还能保持整体性。经过600kPa的高压试验,依然维持90%无损压缩。团队当前已完成了大鼠心脏的喷血试验,在为猪心脏的同类实验筹备中。神奇的创口愈合术,往往是科幻电影超现实吸引观众的一面,比如《银翼杀手2049》就使用了止血胶水,还有《复仇者联盟》狼叔的伤口自愈能力,吴德成教授的团队正在将科幻一步步照进现实。止血胶水优点众多:操作方便,止血快速,封堵效果好,术后恢复快而且没有二次损伤。市面上已经商用的产品之一使用了α-氰基丙烯酸酯类材料,可以触发阴离子聚合,而且固化快、粘接强度高,但不可降解,且限制组织恢复,更适合处理体表的伤口。仿生是重要的开发思路之一:市面上的蛋白质类止血胶水,就具备良好的生物相融性,但韧性明显有限,可承担辅助封闭的作用。在这个方向做得比较好的是MeTro蛋白类止血胶水,使用了天然蛋白质,可快速成胶。

       止血胶水的未来应用,不止小伤小创,在于为医学的突破增加底气,比如离体心脏封闭等当代医术仍在探索中的难题。吴德成教授团队目前已完成小肠粘合的应用,在参数层面,无损压缩率和在压缩应力都可圈可点。最后,吴德成教授小结了止血胶水的发展原则“黏得住,封得近,好得快,用得起”,对于新材料的应用始终抱以开放的心态,“没有不好的材料,只有不好的应用”。令人欣喜的是,吴德成教授团队的多项专利已经开始转化。线下和线上的听众对此次讲座的主题非常感兴趣,在讲座的最后纷纷举手向吴德成教授提出自己的思考与问题。吴德成教授对这些问题进行了详细的解答,以自身经历为例分享了药品开发严格的审批制度,为此次讲座画上了圆满的句号。(特约通讯员:毛俊祺)