人造强韧血凝块:快速止血,促进伤口愈合

作者: aeks | 发布时间: 2026-04-30 04:11 | 更新时间: 2026-04-30 04:11

学科分类: 化学工程与技术 基础医学 材料科学与工程 生物医学工程

血液凝固形成的血块对止血和组织修复至关重要,但天然血块存在两大缺陷:一是形成速度慢,难以应对突发性大出血;二是机械强度低,容易在受力时破裂,导致再出血。这些缺陷源于复杂的凝血级联反应、大量无法提供力学支撑的红细胞,以及缺乏有效的结构高分子网络。传统强化高分子网络的方法不适用于这种富含活细胞的生物材料。本研究提出一种全新策略:利用生物正交‘点击化学’技术,在数秒内将红细胞共价交联成强韧的‘细胞凝胶’(cytogel),再将其无缝整合到天然血块中,形成‘工程化血块’(EBC)。实验证明,EBC可在数秒内完成成型;其断裂韧性(抵抗裂纹扩展的能力)是天然血块的13倍,界面黏附能(与伤口组织结合的牢固程度)提升4倍。研究人员通过实验与力学建模发现,红细胞本身被‘力学整合’后,在受力时发生可控破裂,反而成为关键的增韧机制——就像汽车保险杠中的可溃缩吸能结构,通过牺牲部分细胞来耗散能量、阻止裂纹贯穿整个血块。在动物实验中,EBC展现出优异的综合性能:不仅能迅速控制致命性肝损伤出血,还能主动促进受损组织再生,显著减轻炎症反应和异物反应,并有效防止术后器官间异常粘连。研究还证实,无论是用患者自身血液(自体)还是供者血液(同种异体)制备的EBC,均安全有效。该策略具有普适性,可拓展应用于其他类型细胞和多种生物高分子,为战场急救、创伤救治、慢性伤口管理及再生医学提供了全新的高性能活体材料平台。

DOI: 10.1038/s41586-026-10412-y

标签: 工程化血块 快速止血 点击化学 红细胞凝胶 组织再生