一年前，国内某地街头发生恶性事件，两名小学生的脖颈被刀砍伤。路人用毛巾堵住他们的伤口试图止血，但毛巾很快被涌出的鲜血浸红，最终没能挽回他们年幼的生命。据了解，大出血每年夺去190万人的生命，快速有效的院前急救一直为市场急需。浙江大学化学系范杰教授团队近日发明了一件“紧急止血救生衣”——用沸石棉纤维复合物做成的T恤衫，其外表与普通T恤没有任何区别，但在关键时刻把这件T恤脱下来、压在伤口上，能止住喷流的动脉血，为抢救生命赢得时间。

近日，该项研究成果被国际知名期刊《自然?通讯》在线发表。论文第一作者为浙江大学化学系博士生余丽莎，通讯作者为浙江大学化学系范杰教授、浙江工业大学化工学院朱艺涵教授。

“化”石成衣生死关头迅速止血

大动脉出血十分凶险。作为血液从心脏通往各个组织的交通要道，动脉内血液的流速可超过50厘米/秒。一旦发生破裂或损伤，血流喷射而出，短时间内血液会大量流失。一个正常成年人，如果失血量超过1000cc，就有可能危及生命。

出血时，人体会自动启动一套凝血机制，在血小板和凝血因子的共同参与下，血液在伤口处渐渐形成血栓，堵住伤口。“人体的生化反应缓慢而温和。”范杰教授介绍，这一速度决定了凝血机制的能力范围，在静脉或毛细血管出血时能够奏效，但像动脉出血如此剧烈的情况，缓慢的凝血进程是微不足道的。此外，包扎、按压等传统急救手段也显单薄，许多大出血患者在等待救援的过程中离开了人世。

沸石用来止血早已有之。沸石拥有独特的孔穴和通道密布的微观结构，是一种长期被用作分子筛的矿物，浙江就储藏有大量沸石。20世纪80年代，一个偶然的机会让美国科学家赫希（F.Hursey）发现了沸石具有止血作用。一天，他在剃须时不小心划破了脸，这时手边正好有一个用来做气体分离实验的沸石制品，他拿过来附在伤口上，发现血很快止住了。美国由此研发出一种沸石紧急止血剂，把颗粒状的沸石用在伤口上，3分钟左右就能控制住像主动脉流血这样的紧急情况。2003年起，装着沸石颗粒的“止血包”已成为美国部队随身标配。但沸石止血产品在使用时会产生高温，导致伤口灼烧，影响愈合。

为此，范杰团队对沸石进行了全面的升级和改造，实现了两项关键突破。首先，弄清沸石能迅速止血的分子机制。其次，将沸石材料成功地“长”到棉纤维上，让生产紧急止血毛巾或救生衣成为可能。2015年，范杰课题组在《纳米研究》杂志发表文章，在国际上首次揭示了沸石凝血作用的分子机制。“我们发现，沸石表面会被血浆蛋白包裹，钙离子能从血液中捕获并活化凝血酶，使其持续工作。”范杰介绍，得益于此，沸石凝血进程可以从120秒缩短至12秒，具有紧急止血的能力。随后的几年，科研组重点研究了怎样让这种性能优良的材料长到棉纤维上。最终，他们成功了。看似普通的纯棉T恤显露了它与众不同的样貌，在电子显微镜下可以看到，一根根棉纤维上附着有许多小圆球，直径在5微米左右。“这些‘圆球’是沸石颗粒，它们和棉纤维共同形成的复合材料，能够快速止住血流。”范杰说。

止血大PK“内衣”完胜 未来将广泛使用

“3mm这么细的血管，破裂之后血就像喷泉一样涌出来。”余丽莎第一次做动物实验，是兔子的股动脉止血实验。她用课题组制备的沸石止血纱布按压半分钟后，血完全止住了。

美国作战装备和救护车急救器械中也有“作战纱布”，那是一种用粘土（高岭土）浸渍的纱布，自2007年问世以来已经应用了将近12年。在实验室的镜头下，课题组做了一组止血纱布大PK，“比武台”选择了挑战更大的猪颈动脉，急速流淌的鲜血让伤口瞬间成为一个血槽（实验用猪重40公斤）。实验人员将纱布一块接着一块塞入出血口，再进行按压。使用美军战斗纱布的伤口在按压10分钟后，仍然流血不止；而使用沸石-棉纤维复合纱布的伤口，按压5分钟后就已经成功止血，创面不再有鲜血流出。

“即使赤手空拳，也能进行救援。”范杰认为这是院前急救能否成功的关键。很多大出血都发生在非常突然、意外的情况下，这时人们身边往往没有准备额外的止血工具和材料。在科学家看来，“把沸石‘穿’在身上才是最保险的，才能使随时随地的救援成为可能。”在非洲，青少年的第一死因是交通意外，由于应急的医疗救治和医疗水平低，许多孩子因为失血过多而离开了人世。“我们希望他们能用上我们的紧急止血救生衣，紧急止血救生衣有望保护他们避免危及生命的伤害。”范杰说，“沸石的成本很低，做到衣服上，也非常便宜。”

据了解，紧急止血救生衣将于今年8月问世。利用这种方法，还可以制造止血毛巾等多种产品，成为户外、极限、赛车等特殊运动人群的装备，也可以作为汽车急救装备，在各种交通意外发生时发挥作用。

作者：周炜   刘海波   （图片来源于课题组）

编辑：蒋萍

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