出血控制在世界范圍內的醫療保健中具有重要意義。由小傷口引起的出血通常通過先天止血機制停止。然而，嚴重創傷后不受控制的出血與高死亡率有關。因此，快速控制出血勢在必行，并推動了止血材料的發展。雖然開發止血材料的最初目標是止血，但進一步的發展已經產生了既能促進更有效止血又表現出其他有吸引力的傷口愈合特性的材料，包括抗菌特性、生物降解性、促進血管生成的能力和促進組織再生的能力。理想的傷口愈合止血材料應能迅速控制出血，易于應用于不同類型的傷口，具有生物相容性和無細胞毒性，易于去除或生物降解，易于加工并在儲存過程中具有長期穩定性。
目前，研究人員已經制造了許多止血材料，由不同的活性成分（包括天然聚合物、合成聚合物、硅基材料和含金屬材料）和各種形式（包括海綿、水凝膠、納米纖維和顆粒）組成。止血材料中使用的各種活性成分具有不同的止血功能。然而，目前開發在不影響止血性能的情況下賦予活性成分更有用的傷口愈合特性的方法仍然是一個挑戰。
綜述簡介
鑒于此，西安交通大學郭保林等人在Nature Reviews Chemistry上探討了用于傷口愈合的止血材料，重點關注材料的化學性質以及它們促進止血和傷口愈合的過程。還概述了不同的止血成分，討論了過去 10 年在化學修飾這些成分方面取得的進展，并指出了未來的趨勢。此外，作者還描述了不同形式的止血材料，突出了它們的優缺點。并討論了止血材料設計及其在傷口愈合中應用的當前挑戰，以激發該領域更深入的研究。
止血和傷口愈合的生理機制
傷口愈合涉及四個重疊（但清晰明確）的階段：止血、炎癥、增殖和重塑。止血是通過形成凝血塊來止血的過程，其發生機制有兩個主要階段。越來越多的證據表明生理止血與傷口愈合密切相關，這進一步激發了對用于傷口愈合的止血材料設計的研究興趣。當血流停止時，止血成分在傷口愈合中的作用并沒有結束。血凝塊主要由血小板和纖維蛋白組成，它們代表了一種可行的動態蛋白質和細胞基質，不僅有助于止血，而且還充當傳入炎癥細胞、成纖維細胞和生長因子的臨時晶格。因此，如果能夠在不造成二次損傷的情況下去除止血材料，則剩余的血凝塊可以進一步促進傷口修復。
圖|傷口愈合的階段
圖|原發性和繼發性止血機制
止血材料的活性成分和材料形式
然后，作者討論了用于傷口愈合的止血材料的各種活性成分，包括天然聚合物、合成聚合物、硅基材料和含金屬材料。探討了這些活性成分的化學設計以及如何加速止血傷口愈合。此外，將促進止血的化合物制成合適的形式可以增強止血效果。目前，科學家已經開發出多種形式的止血材料，包括海綿、水凝膠、納米纖維和顆粒。各種形式表現出不同的特性并具有特定的應用條件。
盡管止血材料有多種形式，但目前還不能斷定哪種是最好的，因為它們各有其優點和局限性，適合不同的應用。
1）海綿一旦涂抹在止血部位，就能迅速有效地吸收血液，并在止血的初級階段通過幫助血細胞聚集來濃縮血液并促進凝塊的形成。但良好的吸收也使去除變得困難。
圖|傷口愈合中的止血海綿
2）用于出血控制的水凝膠主要用作粘合劑，在止血的初級階段也起作用。良好的附著力有助于封閉傷口和止血。水凝膠粘合劑的優點是可以保持傷口濕潤，促進愈合。但局限性同樣存在，包括殘余官能團的毒性和去除過程中的困難。
圖|具有不同粘附機制的止血水凝膠
3）納米纖維模仿天然的細胞外基質結構，有助于捕獲血小板和凝血因子以生成纖維蛋白纖維和凝塊，主要用于止血的第二階段。但由于納米纖維吸收不良，不適合過度出血。
圖|傷口愈合中的止血納米纖維
4）微粒適用于較深且形狀不規則的傷口。然而，它們的去除也是一個問題，它們在進入循環系統時可能會導致血栓形成。
圖|傷口愈合中的止血顆粒
材料形式的比較
因此，由于每種形式的止血材料都有這些優點和缺點，因此開發了混合材料以加強不同形式的優點并避免其局限性。雖然混合止血材料的開發尚處于初級階段，但通過這種方式可以產生更有效和多功能的止血材料。
圖|混合止血材料
小結：
綜上所述，止血材料在傷口治療中是必不可少的，尤其是在固有的止血系統無法止血的嚴重出血的情況下。在過去的 20 年中，人們對可以促進止血和傷口愈合的成分進行了深入研究，從而確定了新的活性成分，并深入了解了它們止血的機制。此外，未來對止血材料的研究應該不僅僅關注有效的出血控制，還應該考慮長期穩定性、便攜性以及審美等方面。相信，具有傷口愈合特性的止血材料的開發——通過其化學和制造工藝的設計——將很快極大地推進其臨床應用。
參考文獻：
Guo, B., Dong, R., Liang, Y. et al. Haemostatic materials for wound healing applications. Nat Rev Chem (2021).
https://doi.org/10.1038/s41570-021-00323-z
