创伤性出血常见于日常生活及战场上,过量失血会危害伤员生命健康。安全有效的止血材料可辅助人体凝血系统快速止血。本文针对不同类型的伤口,设计了两种生物安全且多功能性的纤维素纳米纤维(Cellulose nanofibers,CNFs)止血复合材料,通过直接或间接参与凝血系统、物理吸收、堵塞或粘附等多种止血机制协同作用,实现复合材料对不同伤口的快速止血。(1)纤维素纳米纤维/羧甲基壳聚糖/鱼精蛋白复合气凝胶本文从高效处理不可压迫性伤口及抗感染角度出发,设计了具有形变恢复性能的纤维素纳米纤维/羧甲基壳聚糖(Carboxymethyl chitosan,CMC)/鱼精蛋白复合气凝胶此网站(CP-CNF)。首先,本文利用冰模板法使CNFs、CMC、鱼精蛋白之间通过氢键和静电相互作用结合,在冷冻干燥后形成三维多孔气凝胶。其次,将气凝胶浸泡在1 wt.%氯化钙溶液中离子交联1小时后,通过冷冻干燥得到CPCNF复合气凝胶。本文利用非共价交联的方式避免了使用具有潜在毒性的交联剂,提高了伤口敷料的生物安全性。实验结果表明,压缩CP-CNF2气凝胶在水中和血液中分别只需1.7秒和4秒就能恢复到初始状态,表明其可应用于不可压迫性伤口。在模拟大出血伤口的大鼠股动脉损伤模型中,CP-CNF2的止血时间比商用明胶止血海绵快1.7倍,失血量比明胶海绵少1.4倍;在模拟不可压迫性伤口的大鼠肝体积缺损模型中,CP-CNF2的止血时间比明胶海绵快2.8倍,失血量比明胶海绵少1.5倍。在体外和体内止血实验中,CP-CNF2比不含CNFs的CP-CNF0表现出更好的止血效果。抗菌实验证明,鱼精蛋白协同CMC使CPCNF2对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达99.9%和93.9%。(2)纤维素纳米纤维/羧甲基壳聚糖/单宁酸复合水凝胶本文从应对关节处活动性伤口角度出发,设计了具有粘性的止血抗菌纤维素纳米纤维复合水凝胶(C-CNF2@TA)。首先,在上述研究结果基础上,本文根据具有最优止血效果的比例混合CNFs与CM获悉更多C,在-24℃下形成冷冻凝胶。然后,将冷冻凝胶浸入不同浓度单宁酸(Tannic,TA)溶液中12小时得到C-CNFimmunogenic cancer cell phenotype2@TA水凝胶。TA含有大量的邻苯二酚与邻苯三酚结构,可以通过氢键和离子键与CNFs和CMC交联结合。实验结果表明,C-CNF2@30%TA水凝胶对各种材料表现出良好粘附性能。在手指关节处粘附实验中,90度弯曲手指,水凝胶没有脱落、破损,显示出具有用作关节处活动性伤口敷料的潜力。同时,C-CNF2@TA水凝胶具有很好的体外止血性能。抗菌实验证明,TA协同CMC使水凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均大于99.9%。综上所述,本文针对不可压迫性伤口,设计了可形变恢复纤维素纳米纤维复合气凝胶;针对关节处活动性伤口,设计了粘性纤维素纳米纤维复合水凝胶。本文以非共价交联复合材料,多重止血机制协同止血,双重抗菌策略等思路制备多功能性伤口敷料,为新一代止血材料的研究提供了参考。