Вспененный гель быстро останавливает кровотечение и снижает риск заражения

Без медицинской помощи раненные в дорожных происшествиях, при несчастных случаях на производстве или перестрелках могут быстро истечь кровью. Исследователи из Университета Центральной Флориды (UCF) придумали, как избежать летального исхода в таких случаях с помощью своего аналога кровоостанавливающей губки, который они описали в журнале Biomaterials Science («Наука о биоматериалах»).

Доцент кафедры материаловедения и инженерии в UCF и соавтор исследования Каусик Мукхопадхьяй сказал, что смерть при сильной кровопотере грозит в течение получаса. Так что идея заключалась в быстродействующем средстве для гемостаза (остановки кровотечения). Если не дать пострадавшему истечь кровью до прибытия медиков, то у врачей станет гораздо больше шансов спасти человека.

Разработанному средству дали название SilFoam, которое объединяет слова «силикон» и «пена». И оно действительно больше похоже на пену, чем на традиционную повязку. SilFoam — это довольно жидкий гель из силоксанов, то есть из кремния и кислорода. Накладывают его на рану с помощью специального двухкамерного шприца, и вещество менее чем за минуту превращается в пористый материал. Образовавшаяся губка оказывает достаточное давление, чтобы остановить кровотечение, а также убивает микробов за счёт содержания в составе оксида серебра.

По словам Мукхопадхьяя, каждые 5 мл активированного геля расширяются примерно до 35 мл, то есть всемеро. Для прекращения сильного кровотечения в экстренных условиях на поврежденный участок следует надавить. Так что на самом деле SilFoam работает практически так же. Вместо того, чтобы прижимать к порезу, например, бинты, на рану выдавливают гель, и образуется объёмное расширение.

Мукхопадхьяй с коллегами также обнаружили, что их временную заплатку с раны гораздо легче снять, чем присохший бинт. Клейкость инновационного аналога кровеостанавливающей губки как раз такова, что при последующей выемке из раны мелкие кровеносные сосуды не рвутся. И вместе с тем в травмированном месте остаётся достаточно вещества, которое продолжает закупоривать мышцы, вены и артерии, чтобы кровь не принялась опять проступать.

Пористость и клейкие свойства геля помогают ему расширяться и закрывать рану настолько, чтобы не нарушать естественный процесс свёртывания крови, объяснил Мукхопадхьяй. Во время реакции расширения SilFoam выделяется немного тепла, как раз столько, чтобы кровь свернулась достаточно быстро. Кроме того, кислород в пузырьках, побочный продукт реакции, стремится выйти наружу, так что губка на ране получается очень пористой, то есть мягкой.

На первом этапе испытаний учёные использовали специально созданные имитации ран с реалистичными кровеносными сосудами, которые производит компания SIMETRI. Эксперимент на муляжах прошёл успешно, особенно в сравнении SilFoam с пятью другими существующими методами спасения раненых. У SilFoam обнаружилось много преимуществ: меньшая вероятность протечки крови, возможность хранения при комнатной температуре, сравнительная дешевизна компонентов и возможность использования шприца с составом даже необученным этому человеком.



При экспериментах ассистировала Притха Саркар, аспирантка UCF. Она проверяла реакции двухкомпонентной смеси, изучила токсичность и прочность материалов. Важно было убедиться, что они безопасны для организма, долговечны и не слишком жёсткие. Она также заботилась о том, чтобы состав SilFoam не навредил пациенту при удалении.


— Саркар.

Антибактериальный компонент изобретения разработала Мелани Коутап, профессор Медколледжа UCF. Она работает вместе с учёными-материаловедами и инженерами-механиками над созданием новых медицинских технологий и методов лечения.

Коутап рассказала, что они изучили бактерии, от которых обычно страдают раненые, и результаты испытаний показали, что новый материал очень эффективен.

Мукхопадхьяй говорит, что следующим шагом научного коллектива будет сотрудничество с Медцентром Университета Небраски для проведения исследований в лабораториях коллег.