HARRICK等離子清洗機(jī)賦能止血新材料，登上Nature子刊的氣凝膠

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

1. 開發(fā)新型止血材料：制備一種雙組分納米和微纖維氣凝膠（NMA），結(jié)合聚乳酸（PLA）納米纖維和聚己內(nèi)酯（PCL）微纖維，通過優(yōu)化其機(jī)械性能和孔隙結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對深部交界性出血的高效控制。

2. 性能驗(yàn)證：通過體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證NMA的快速形狀恢復(fù)能力、高血液吸收率、凝血效率及機(jī)械穩(wěn)定性，并與市售產(chǎn)品（XStat®和QuikClot® Combat Gauze）進(jìn)行對比。

3. 動(dòng)物模型驗(yàn)證：在豬的致死性及交界性出血模型中評估NMA的即時(shí)止血效果、生存率及無再出血特性。

實(shí)驗(yàn)步驟

1. 氣凝膠制備

• 納米纖維（PLA）制備：

  • 靜電紡絲：將PLA溶解于二氯甲烷（DCM）和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）混合溶液中，加入Pluronic F-127增強(qiáng)親水性，通過靜電紡絲（電壓15–18 kV，流速0.6–0.9 mL/h）生成納米纖維膜。

  • 等離子處理與冷凍切割：納米纖維膜經(jīng)空氣等離子清洗機(jī)Harrick PDC-001-HP處理后，使用冷凍切片機(jī)切割成短纖維（長度60       μm、30 μm、20 μm）。

• 微纖維（PCL）制備：

  • 濕法紡絲：將PCL溶液通過3D打印多針頭擠出至乙醇凝固浴中，形成微纖維束。

  • 切割與分散：微纖維經(jīng)液氮冷凍切割后分散于水中。

• 氣凝膠組裝：

  • 將PLA納米纖維和PCL微纖維按50:50重量比混合，加入1%明膠顆粒，均質(zhì)化后注入圓柱形模具，冷凍干燥（-80°C，12小時(shí)）。

  • 交聯(lián)處理：使用2.5%戊二醛蒸汽交聯(lián)6–18小時(shí)以增強(qiáng)穩(wěn)定性。

2. 物理表征

• 形貌分析：

  • SEM（FEI Quanta 200）：觀察氣凝膠表面和截面的纖維交織結(jié)構(gòu)與孔隙分布。

  • Micro-CT（Bruker SkyScan 1276）：三維重建氣凝膠孔隙結(jié)構(gòu)，分析開放孔與閉合孔比例。

• 機(jī)械性能測試：

  • 壓縮測試（Instron 5640萬能試驗(yàn)機(jī)）：評估氣凝膠在不同應(yīng)變（20%–90%）下的壓縮力、彈性模量及循環(huán)壓縮耐久性。

  • 流體動(dòng)力學(xué)模擬（ANSYS 2024）：分析NMA和XStat®的血液流動(dòng)分布及壁面剪切應(yīng)力。

3. 體外止血性能評估

• 血液吸收測試：測量氣凝膠在接觸血液后的吸收速率和容量，并與XStat®對比。

• 凝血實(shí)驗(yàn)：

  • 凝血指數(shù)（BCI）：通過分光光度計(jì)（Multiscan™ FC）測定凝血效率。

  • 血小板和紅細(xì)胞黏附：SEM觀察血細(xì)胞在氣凝膠表面的聚集與活化狀態(tài)。

• 凝血途徑分析：測定凝血酶原時(shí)間（PT）和活化部分凝血活酶時(shí)間（aPTT）。

4. 體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

• 豬模型建立：

  • 手術(shù)步驟：對約克夏豬（體重41 kg，n=5）行脾切除術(shù)、膀胱造瘺術(shù)，并橫斷右股動(dòng)靜脈模擬致死性出血。

  • 分組處理：對照組（無治療）、XStat®組、QuikClot®組、NMA組。

• 止血效果評估：

  • 生存率與出血量：記錄180分鐘內(nèi)生存率及術(shù)后出血量。

  • 血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測：監(jiān)測平均動(dòng)脈壓（MAP）、心率、血?dú)夥治龅戎笜?biāo)。

關(guān)鍵結(jié)論

NMA在豬模型中實(shí)現(xiàn)了100%生存率、即時(shí)止血（5秒內(nèi)形狀恢復(fù)）及無再出血，其機(jī)械性能（韌性2061 KJ/m³）和血液吸收速率顯著優(yōu)于市售產(chǎn)品，為戰(zhàn)場和緊急醫(yī)療中的深部出血控制提供了創(chuàng)新解決方案。

論文引用doi.org/10.1038/s41467-025-57836-0

Harrick等離子清洗機(jī)

Harrick等離子清洗機(jī)是臺式等離子處理設(shè)備領(lǐng)域，專為實(shí)驗(yàn)室和研發(fā)用途而設(shè)計(jì)，被5000多篇技術(shù)文章和近200項(xiàng)ZL引用，廣泛應(yīng)用于表面工程應(yīng)用，包括表面清潔、表面化學(xué)改性、PDMS鍵合、粘合前的表面準(zhǔn)備，以及通過活化、接枝和表面涂層對聚合物和生物材料進(jìn)行表面處理。我們一共有3款型號可供選擇，標(biāo)配為派瑞克斯玻璃艙，可選配高純度石英艙，射頻頻率是13.56MHz。

Part 1設(shè)備展示

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