나노다공성 및 나노 두께 필름

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 8198(2022) 이 기사 인용

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관리할 수 없는 출혈은 사망의 중요한 원인 중 하나입니다. 신속한 지혈을 달성하면 전투, 교통사고, 사망률을 줄이는 수술 중 응급처치로서 피험자의 생존 가능성이 보장됩니다. 단순 지혈막 형성 조성물(HFFC)(연속상)로 개발된 나노다공성 섬유 강화 복합 지지체(NFRCS)는 지혈을 유발하고 강화할 수 있습니다. 개발된 NFRCS는 잠자리 날개 구조의 구조 설계를 기반으로 했습니다. 잠자리 날개 구조는 미세 구조적 완전성을 유지하기 위해 날개 막과 상호 연결된 교차 정맥과 세로 날개 정맥으로 구성됩니다. HFFC는 나노 두께의 필름으로 섬유를 균일하게 표면 코팅하고 무작위로 분포된 Ct(분산상)를 상호 연결하여 나노 다공성 구조를 형성합니다. 연속상과 분산상을 통합하면 제품 비용이 시판 제품의 10배까지 절감됩니다. 수정된 NFRCS(탐폰 또는 손목 밴드)는 다양한 생체의학 응용 분야에 사용될 수 있습니다. 생체 내 연구에서는 개발된 Cp NFRCS가 적용 부위에서 응고 과정을 촉발하고 강화한다는 결론을 내렸습니다. NFRCS는 나노다공성 구조로 인해 미세 환경을 조절하고 세포 수준에서 작용할 수 있어 절제 상처 모델에서 상처 치유가 더 잘되었습니다.

전투 중, 수술 중, 우발적 상황 중 관리할 수 없는 출혈은 인명 피해에 심각한 생명 위협을 초래할 수 있습니다1. 이러한 상태는 말초 혈관 저항의 전체 증가로 이어져 출혈성 쇼크를 유발합니다. 수술 중 및 수술 후 출혈을 조절하기 위한 적절한 조치는 잠재적인 생명 위협으로 간주됩니다2,3. 부상을 입은 큰 혈관은 엄청난 혈액 손실로 이어져 전투에서 치사율이 50% 이하이고 수술 중 치사율이 31%입니다1. 과도한 혈액 손실로 인해 신체 전체 부피가 감소하여 심박출량이 감소합니다. 총 말초 혈관 저항의 증가와 진행성 미세 순환 장애는 생명 유지 기관의 저산소증을 유발합니다. 효과적인 개입 없이 상황이 지속되면 출혈성 쇼크로 이어질 수 있습니다1,4,5. 다른 합병증으로는 혈액 응고 장애로 인한 저체온증 및 대사성 산증의 진행이 있으며, 이는 혈액 응고 과정을 더욱 어렵게 만듭니다. 심한 출혈성 쇼크는 사망 위험이 더 높습니다6,7,8. III급(진행성 단계) 쇼크의 경우 수술 중, 수술 후 이환율 및 사망률 동안 환자의 생존을 위해 수혈이 필요합니다8. 위에서 언급한 생명을 위협하는 모든 조건을 극복하기 위해 우리는 최소 폴리머 농도(0.5%)를 활용하여 수용성 지혈 폴리머의 조합을 사용하는 나노다공성 섬유 강화 복합 지지체(NFRCS)를 개발했습니다.

섬유 강화 응용 분야를 사용하면 경제적으로 실행 가능한 제품을 개발할 수 있습니다. 무작위로 배열된 섬유는 잠자리의 날개 구조와 유사하며 교차 정맥 및 세로 날개 정맥과 균형을 이루고 있습니다. 가로맥과 날개세로맥은 날개막과 서로 연결되어 있다(그림 1). NFRCS는 더 나은 물리적, 기계적 강도를 위해 골격계로 강화된 Ct로 구성됩니다(그림 1). 외과 의사들은 저렴한 가격과 숙련도 때문에 수술 및 드레싱 시 면게이지(Ct)를 선호합니다. 따라서 90% 이상의 결정질 셀룰로오스(지혈 활성 향상에 기여)를 포함한 다양한 이점을 고려하여 Ct는 NFRCS9,10의 골격계로 사용되었습니다. Ct를 표면 코팅하고(나노 두께의 필름 형성이 관찰됨) 지혈 필름 형성 조성물(HFFC)과 상호 연결시켰다. HFFC는 무작위로 배열된 Ct의 모양을 함께 유지하는 매트릭스 접착제 역할을 합니다. 개발된 설계는 분산상(강화 섬유) 내에서 응력을 전달합니다. 최소 폴리머 농도를 활용하여 우수한 기계적 강도를 갖는 나노다공성 구조를 얻는 것은 어렵습니다. 더욱이, 다양한 생의학 응용 분야에 맞게 다양한 형태로 맞춤화하는 것이 쉽지 않습니다.